2월 arXiv에 게재된 케임브리지 대학교 대체금융센터(Cambridge Centre for Alternative Finance) 소속 연구자 Wenbin Wu와 Alexander Neumueller의 논문은 비트코인 물리적 인프라의 복원력을 11년에 걸쳐 처음으로 종단적으로 분석한 연구다. 피어 투 피어 네트워크 데이터 11년치, 해저 케이블 658개, 검증된 케이블 장애 사건 68건을 다뤘다.
핵심 결론은 다음과 같다. 전 세계 국가 간 해저 케이블의 72%~92%가 동시에 고장 나야 비트코인(BTC) 노드 분단에 의미 있는 수준의 영향이 나타난다는 것이다.
반면, 다섯 개 주요 호스팅 업체를 정밀하게 공격하면 라우팅 용량의 5%만 제거해도 비슷한 수준의 혼란을 일으킬 수 있다.
이 논문은 해저 케이블에 대한 사보타주가 지정학적 관심을 크게 끌고 있는 가운데 나왔다. 호르무즈 해협 일대가 교란되고, 분쟁 지역에서는 인프라 공격이 점점 더 흔해지는 상황이다.
데이터가 보여주는 것
연구진은 각 시나리오마다 전체 데이터셋을 대상으로 몬테카를로 시뮬레이션 1,000회를 수행했다. 실제 케이블 장애 사건 68건 가운데 87%는 비트코인 노드의 5% 미만에만 영향을 미쳤다.
가장 큰 단일 사건은 2024년 3월 코트디부아르 인근 해저 지반 교란으로 7~8개의 케이블이 동시에 절단된 경우였다. 이때 전 세계 비트코인 노드는 5~7개만 영향을 받았는데, 전체 네트워크의 약 0.03%에 불과하다.
케이블 장애와 비트코인 가격 간 상관계수는 -0.02로 사실상 0에 가깝다. 공격 모델이 무작위에서 표적 공격으로 바뀌면 이 비대칭성이 뚜렷해진다.
무작위 케이블 제거로 네트워크 분단을 일으키려면 72~92%라는 높은 비율이 필요하지만, 네트워크 상에서 매개 중심성이 가장 높은, 즉 대륙 간 병목 역할을 하는 케이블만 골라 노리면 임계치는 20%로 떨어진다. 노드 수 기준 상위 다섯 개 호스팅 업체(Hetzner, OVH, Comcast, Amazon, Google Cloud)를 겨냥하면 필요한 제거 비율은 5%까지 줄어든다.
토르(Tor)에 대한 발견
2025년 기준 전체 비트코인 노드의 64%는 Tor를 통해 라우팅 되며, 이들 노드의 물리적 위치는 관측할 수 없다. 그동안은 위치가 숨겨져 있기에 오히려 취약성이 감춰져 있을 수 있다는 가정이 우세했다.
연구 결과는 정반대였다. Tor 릴레이 인프라는 독일, 프랑스, 네덜란드에 집중돼 있는데, 이들 국가는 해저 케이블 중복도가 가장 높고, 지상 광섬유망도 가장 견고하다. 연구진이 구축한 4계층 복합 모델에 따르면 Tor는 임계 실패 지점을 낮추기는커녕 0.02~0.10 정도 높이는 효과를 냈다.
네트워크 복원력은 2018년에서 2021년 사이 22% 감소했는데, 이는 동아시아 채굴 붐으로 지리적 집중도가 정점에 달했을 때다. 이때 지표는 2021년에 0.72까지 떨어졌다. 이후 중국의 채굴 금지로 채굴과 노드가 재분산되면서 임계치는 2022년에 0.88까지 회복됐고, 2025년에는 0.78 수준에 안착했다.
왜 중요한가
이번 연구는 성격이 전혀 다른 두 가지 위협 모델을 정량적으로 구분할 수 있는 틀을 제시한다.
선박 닻, 지진, 분쟁 등으로 인한 무작위 인프라 장애는 현실적인 어떤 규모에서도 비트코인 운영의 연속성에 거의 위험을 주지 못한다.
반면 특정 호스팅 병목 지점을 노리는 국가 단위의 조직적 공격은 구조적으로 완전히 다른 유형의 적이며, 현재 네트워크 토폴로지는 이에 맞설 준비가 훨씬 덜 돼 있다는 점이 드러났다.