剑桥大学花费11年对比特币进行压力测试——以下是他们在研究中的发现

这项由剑桥另类金融中心的Wenbin Wu和Alexander Neumueller进行的研究,是首次纵向分析比特币在互联网物理管道中断时的表现。答案在大多数情况下是:良好。

数据

800万次节点观测。658条海底电缆。11年间385次经过验证的故障事件。研究人员发现的是一个几乎没有可见损害地吸收物理中断的网络。

在87%的记录电缆故障中,少于5%的比特币节点离线。故障期间的平均节点影响:负1.5%。中位数:负0.4%。大多数电缆切断根本不会产生影响。

造成真正破坏性随机故障的门槛是所有跨国电缆中72%至92%同时发生故障。这不是一个现实的场景。

2024年3月对此进行了实时测试。科特迪瓦附近的海底扰动一次切断了七到八条电缆。区域互联网容量下降43%。全球受影响的比特币节点:五到七个。这占网络的0.03%。

网络为何不会中断

研究人员将比特币建模为三层系统:海底电缆的物理层、由Comcast和AWS等公司运营的路由层,以及顶部的比特币点对点覆盖层。

这些层是松散耦合的。物理故障不会自动向上级联。当一条路由中断时,流量会重新路由。网络不会注意到。

到2026年,约64%的可达比特币节点通过Tor运行。最初被定义为隐私措施,该研究将其重新定义为结构性资产。Tor节点通过不映射到物理电缆地理位置的混淆路径进行路由。当区域电缆发生故障时,基于Tor的节点受影响较小。研究人员发现Tor的采用在可衡量的范围内提高了弹性门槛。

实际威胁

该研究确定了两个真正的脆弱点。首先,对特定瓶颈的针对性攻击将故障门槛从92%降至20%。对高流量电缆的协调破坏是一个不同于随机断裂的问题。

其次——在2026年更为相关——网络的路由层高度集中在五家提供商:Hetzner、OVHcloud、Comcast、AWS和Google Cloud。仅通过监管压力或协调行动针对这五家就可能触发10%的网络断开。这大致相当于切断地球上几乎所有海底电缆,但却是通过向五家公司施压来实现的。

威胁不在海底。而在服务器机房。随着比特币进入政府层面关于战略储备的讨论,对云服务提供商的国内监管压力比物理电缆破坏更有可能成为攻击途径。

量子威胁

除了当今的基础设施威胁外,比特币社区开始正式应对一个更长期的问题:量子计算。

风险是具体的。量子计算机威胁ECDSA——证明比特币所有权的数字签名系统。保护挖矿过程的SHA-256具有更强的抗性。危险在于,一台足够强大的量子机器可以从区块链上暴露的公钥逆向工程出私钥。

目前有400万至700万BTC——高达供应量的33%——被认为是脆弱的。这包括公钥直接发布到账本上的早期代币,包括中本聪估计的100万BTC。任何已发送交易且仍持有资金的地址也会暴露,因为广播交易会揭示公钥。

现代地址格式在使用前是受保护的。但这不是永久解决方案。

并非每个人都相信量子恐慌的说法。比特币开发者Matt Carallo指出,如果量子真的让市场恐慌,那么拥有更先进量子升级路线图的以太坊可能会相比之下表现更好。

Carallo称其为长期风险,并将当前的动荡归因于资本转向AI而非任何加密威胁。即使是处于谨慎立场的Vitalik Buterin,也将2030年前出现重大量子突破的可能性定为约20%。这并非微不足道。但也不是确定的——目前市场似乎也同意这一点。

正在建设的内容

2026年2月,BIP-360被合并到比特币代码库中——这是首个正式的量子防御措施。它移除了某些可能在链上暴露公钥的Taproot功能。几家公司推出了量子抗性测试网,试用基于格的签名方案,如Dilithium和Falcon。权衡是大小:当前签名约为70字节,基于格的替代方案超过1,000字节。在不破坏费用经济的情况下将其适配到比特币的区块结构中是目前的工程问题。

专家的立场

目前的量子硬件约有100个可用量子位。对比特币的实际攻击需要估计2,330个逻辑量子位——根据大多数分析,可信的威胁至少还需十年。

今天最受重视的担忧不是突然盗窃。而是现在收集稍后解密。据推测,国家行为者已经在记录区块链数据。他们今天不需要破解密钥。如果量子硬件按计划成熟,多年前的交易将被追溯暴露。

工程工作已经开始。威胁是真实的。不作为的窗口正在缩小——但缓慢地。

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