ケンブリッジ大学の研究で、ビットコインは72％の海底ケーブル故障に耐えられることが判明

2026年3月12日にケンブリッジ代替金融センターが発表した研究は、11年にわたるピアツーピアネットワークのデータと、検証済みの68件の海底ケーブル故障事例を分析し、国際間の海底ケーブルの72％から92％が同時に故障しなければ、ビットコインネットワークのノードの10％以上が切断されることはないと示しました。

しかし、研究者の呉文斌（ウ・ウェンビン）とノイムラー（アレクサンダー・ノイムラー）は、重要なケーブルの集中点や上位5つのホスティングプロバイダーに対する標的攻撃により、インフラの5％から20％の破壊で同様の混乱を引き起こせると判断し、これは「桁違いに効果的な」脅威ベクトルであると指摘しています。

ビットコインの物理インフラ破壊に対する耐性を長期的に調査した初の研究は、ネットワークの堅牢性に関する実証的な基準を提供し、ランダムな故障に対しては驚くべき耐性を示す一方、重要なルーティングノードへの意図的攻撃には集中した脆弱性を持つことを明らかにしました。

主要な発見：ランダム故障と標的攻撃の閾値比較

ランダムケーブル破壊の臨界閾値

研究者は、2014年から2025年までのピアツーピアネットワークデータに対し、国レベルのカスケードモデルを適用し、シナリオごとに1000回のモンテカルロシミュレーションを実施しました。ランダムなケーブル除去の臨界閾値は0.72〜0.92であり、これは全ての国際間海底ケーブルの72％〜92％が故障しなければ、ノードの10％超が切断されないことを意味します。

標的攻撃の脆弱性

一方、最も「媒介中心性」が高いケーブル、すなわち大陸間の重要なポイントを担うケーブルに対する標的攻撃では、臨界閾値は0.20に低下します。ノード数の多い上位5つのホスティングプロバイダー（Hetzner、OVH、Comcast、Amazon Web Services、Google Cloud）を標的とし、ルーティング容量のわずか5％を除去するだけで同等の混乱を引き起こせます。

この非対称性は、ビットコインが容易に耐えられるランダム故障と、信頼性のある脅威となる協調攻撃の二つの異なる脅威モデルを定義しています。

歴史的耐性：68件のケーブル故障事例の分析

最小限の歴史的影響

調査対象の68件の検証済みケーブル故障のうち、87％以上がノードへの影響を5％未満に抑えました。最大の事例は、2024年3月にコートジボワール沖で海底の地殻変動により7〜8本のケーブルが同時に損傷したもので、地域のノードの43％を停止させましたが、世界的にはわずか5〜7のビットコインノード（ネットワークの約0.03％）に影響したに過ぎません。

価格との相関はほぼゼロ

ケーブル故障とビットコイン価格の相関はほぼゼロであり、統計的に有意な相関係数は-0.02にとどまります。インフラの破壊は、日々の価格変動の中ではほとんど見えません。

ネットワーク耐性の時間的進化

歴史的推移

研究は、4つの異なる期間にわたる耐性の変化を追跡しています。

2014-2017年：最も高い耐性を示し、臨界閾値は0.90〜0.92で、地理的多様性の初期段階を反映

2018-2021年：東アジアのマイニング集中により急激に低下し、最低点の0.72に

2022年：中国のマイニング禁止と再配分により部分的に回復し、0.88に

2025年：現在の閾値は0.78に落ち着いています。

マイニングの乖離

研究者は、「地理的多様化はインフラの耐性に実質的な変化をもたらしていない」と指摘し、ネットワークの接続性はハッシュレートの分布ではなく、物理的なケーブルのトポロジーによって決まると述べています。

Torの採用による耐性向上

逆説的な発見

研究は、ビットコインノードによるTor（The Onion Router）の採用が「破壊に対する複合的な障壁を作り出す」と明らかにし、ノードの位置を隠すことが脆弱性を隠すとする従来の想定に異議を唱えています。

2025年時点で、ビットコインノードの64％がTorを使用しており、物理的な場所は研究者から観測できません。調査によると、Torリレインフラはドイツ、フランス、オランダに集中しており、これらの国は広範な冗長性を持つ海底ケーブルや陸上国境の接続性に恵まれています。

適応的自己組織化

研究者は、4層モデルを構築し、Torの影響を検証しました。その結果、Torはクリアネットのみの基準よりも高い耐性を示し、臨界閾値に0.02〜0.10の範囲で寄与しました。イランの2019年インターネット遮断、2021年ミャンマーのクーデター、中国のマイニング禁止などの検閲事例後にTorの採用が急増し、「適応的自己組織化」が進行、コミュニティが検閲耐性のあるインフラへとシフトすることで、物理的ネットワークの耐性も結果的に強化されました。

地理的集中とポイントの分析

ホスティングプロバイダーの集中

上位5つのホスティングプロバイダー（Hetzner（ドイツ）、OVH（フランス）、Comcast（米国）、Amazon Web Services（グローバル）、Google Cloud（グローバル））は、重要な脆弱性を示しています。これらのプロバイダーのビットコイン関連サービスを協調的に停止させるだけで、最小限のインフラ破壊でネットワークに大きな影響を与える可能性があります。

ケーブルのポイント

特定の海底ケーブルは、媒介中心性の高い大陸間のポイントとして機能しています。これらのルートを標的に断線させることは、ランダムなケーブル破壊よりもはるかに少ない破壊でビットコインノードに影響を与えることができます。

よくある質問

ビットコインは海底ケーブルの故障にどれだけ耐えられるのか？

ケンブリッジの研究によると、ビットコインが大きなノードの切断を経験するには、72％〜92％の国際間海底ケーブルが同時に故障しなければならないと示しています。68件の歴史的ケーブル故障事例の分析では、87％以上がノードへの影響を5％未満に抑え、最大の事例でも全世界のネットワークの0.03％に過ぎませんでした。

Torの使用はビットコインの物理的破壊に対して脆弱性を高めるのか？

いいえ。Torの採用はビットコインの物理インフラの耐性を高めます。ノードの位置を隠すことは、地理的集中リスクを隠すと考えられていましたが、実際には、Torリレインフラはドイツ、フランス、オランダに集中しており、これらの国は広範な冗長性を持つ接続性に恵まれています。研究は、Torが臨界閾値に0.02〜0.10の範囲で寄与したと示しています。

ビットコインのネットワークにとって最も大きな物理的脅威は何か？

最も効果的な破壊手段は、重要な海底ケーブルのポイントや上位5つのホスティングプロバイダーに対する標的攻撃です。ランダムなケーブル故障ではインフラの72〜92％の破壊が必要ですが、高媒介中心性のケーブルを標的とした協調攻撃では、わずか20％の破壊で同等の影響を与えられ、主要なホスティングプロバイダーの攻撃にはルーティング容量の5％の除去だけで済みます。