케임브리지 대체금융센터(Cambridge Centre for Alternative Finance)의 연구원 Wenbin Wu와 Alexander Neumueller가 2월 arXiv에 발표한 논문은 비트코인의 물리적 인프라 회복력을 11년에 걸쳐 분석한 최초의 종단 연구다. 이 논문은 P2P 네트워크 데이터, 658개의 해저 케이블, 검증된 케이블 장애 사건 68건을 포함한다.
핵심 결론은 다음과 같다. 전 세계 국가 간 해저 케이블의 72%~92%가 동시에 고장 나야 비트코인(BTC)의 노드 분리가 의미 있게 발생한다는 것이다.
그러나 다섯 개 주요 호스팅 업체를 겨냥한 공격은 전체 라우팅 용량의 5%만 제거해도 이와 비슷한 수준의 혼란을 일으킬 수 있다.
이 논문은 해저 케이블 사보타주가 지정학적 이슈로 부각되는 가운데 나왔다. 호르무즈 해협 인근이 교란되고, 분쟁 지역에서 인프라 공격이 점점 더 흔해지는 상황이다.
데이터가 보여주는 것
연구진은 각 시나리오마다 전체 데이터셋을 대상으로 1,000회의 몬테카를로 시뮬레이션을 수행했다. 분석한 실제 케이블 장애 68건 가운데 87%는 비트코인 노드에 5% 미만의 영향을 주는 데 그쳤다.
가장 큰 단일 사건은 2024년 3월, 코트디부아르 해저 지층 교란으로 일곱~여덟 개의 해저 케이블이 동시에 절단됐을 때였다. 이 사건은 전 세계 비트코인 노드 5~7개만을 영향을 미쳤는데, 네트워크의 약 0.03%에 해당한다.
케이블 장애와 비트코인 가격의 상관계수는 -0.02로, 사실상 0에 가깝다. 공격 모델이 무작위에서 표적형으로 전환되면 비대칭성이 뚜렷해진다.
무작위 케이블 제거는 네트워크 단편화를 일으키려면 72~92%라는 매우 높은 손상 비율이 필요하지만, 매개 중심성이 가장 높은, 즉 대륙 간 병목 역할을 하는 케이블을 겨냥하면 그 임계치는 20%로 떨어진다. 노드 수 기준으로 다섯 개 호스팅 업체(Hetzner, OVH, Comcast, Amazon, Google Cloud)를 겨냥하면 임계치는 5%까지 낮아진다.
토르(Tor)에 대한 발견
2025년 기준 비트코인 노드의 64%는 Tor를 통해 라우팅되며, 이들 노드의 물리적 위치는 관측할 수 없다. 그동안은 이런 숨겨진 위치가 오히려 취약성을 감추고 있을 수 있다는 가정이 있었다.
연구 결과는 반대였다. Tor 릴레이 인프라는 독일, 프랑스, 네덜란드에 집중돼 있는데, 이들 국가는 가장 촘촘한 해저 케이블 중복성을 갖추고 있으며, 육상 광섬유 연결도 가장 견고한 곳이다. 연구진이 구축한 4계층 다중화 모델에 따르면 Tor는 임계 고장 한계를 깎아내리기는커녕, 0.02~0.10만큼 끌어올리는 효과를 냈다.
네트워크 회복력은 2018년부터 2021년까지 22% 하락했다. 동아시아 채굴 붐으로 지리적 집중도가 정점에 이르면서 2021년 회복력 지수는 0.72까지 떨어졌다. 이후 중국의 채굴 금지로 해시 파워가 재분산되며, 2022년에는 0.88까지 회복됐다가 2025년에는 0.78 수준에 안착했다.
왜 중요한가
이번 연구는 질적으로 다른 두 가지 위협 모델에 대한 정량적 평가 프레임워크를 제시한다.
선박 닻, 지진, 분쟁 등으로 인한 무작위 인프라 장애는 현실적인 어떤 규모로도 비트코인 운영의 연속성에 의미 있는 위험을 주지 못한다.
반면 특정 호스팅 병목 지점을 겨냥한 국가 단위의 조직적 공격은 구조적으로 완전히 다른 유형의 적이며, 현행 네트워크 토폴로지는 이런 공격에 훨씬 취약하다.