Neue Forschung des Cambridge Centre for Alternative Finance zeigt, dass das Bitcoin-Netzwerk überraschend robust gegenüber großflächigen Störungen der physischen Internetinfrastruktur ist. Selbst wenn ein großer Teil der weltweiten Untersee-Internetkabel ausfallen würde, bleiben die meisten Bitcoin-Nodes weiterhin miteinander verbunden. Dennoch warnen die Forscher, dass gezielte Angriffe auf kritische Infrastruktur durchaus ernsthafte Folgen haben können.
Die Studie analysiert mehr als zehn Jahre Daten des Bitcoin-Peer-to-Peer-Netzwerks zwischen 2014 und 2025. Dabei wurden auch 68 reale Ausfälle von Unterseekabeln untersucht, um zu bestimmen, wie empfindlich das Netzwerk gegenüber Störungen der globalen Internetverbindungen ist.
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Bitcoin-Netzwerk erweist sich als sehr widerstandsfähig
Laut den Forschern müssten zwischen 72 % und 92 % aller internationalen Untersee-Kommunikationskabel gleichzeitig ausfallen, bevor große Teile des Bitcoin-Netzwerks tatsächlich offline gehen. Das liegt daran, dass das Netzwerk stark dezentralisiert ist und Nodes über verschiedene Länder und Internetanbieter verteilt sind.
Historische Daten unterstützen dieses Bild. In 87 % der untersuchten Kabelausfälle hatte das Ereignis weniger als 5 % Einfluss auf die Anzahl erreichbarer Bitcoin-Nodes. Das Netzwerk funktioniert in den meisten Fällen also weiterhin, selbst wenn Teile der Internetinfrastruktur vorübergehend ausfallen.
Die vollständige Studie wurde auf arXiv veröffentlicht und beschreibt, wie Wissenschaftler ein umfangreiches Modell nutzten, um die Beziehung zwischen physischen Internetverbindungen und dem Bitcoin-Netzwerk zu analysieren. Dabei untersuchten sie unter anderem internationale Datenrouten sowie die Art und Weise, wie Nodes über das Internet miteinander kommunizieren.
Weitere Details zur Studie sind über arXiv zu finden.
Gezielte Angriffe stellen größere Bedrohung dar
Obwohl zufällige Ausfälle nur geringe Auswirkungen zu haben scheinen, zeigt die Analyse, dass gezielte Angriffe auf wichtige Netzwerkrouten deutlich effektiver sein können. Wenn lediglich 5 % bis 20 % der entscheidenden Routingkapazität absichtlich gestört werden, kann dies bereits zu erheblichen Problemen bei der Verbindung zwischen Nodes führen.
Die Forscher weisen außerdem darauf hin, dass ein großer Teil des Bitcoin-Netzwerks inzwischen über das TOR-Netzwerk betrieben wird. Dadurch sind die physischen Standorte vieler Nodes nicht direkt sichtbar. Um dies besser zu verstehen, entwickelten die Forscher ein Vier-Schichten-Modell, in das auch die TOR-Relay-Infrastruktur einbezogen wurde.
Interessanterweise zeigt sich, dass die Nutzung von TOR die Widerstandsfähigkeit des Netzwerks sogar erhöhen kann. Viele Relay-Server befinden sich in gut vernetzten europäischen Ländern, wodurch das Netzwerk zusätzliche Redundanz erhält, wenn bestimmte Verbindungen ausfallen.
Die Studie liefert damit eine der ersten langfristigen Analysen der physischen Infrastruktur hinter Bitcoin. Laut den Forschern zeigt die Untersuchung, dass Dezentralisierung nicht nur ein Softwareprinzip ist, sondern auch stark von der globalen Internetinfrastruktur abhängt, auf der das Netzwerk läuft. Jüngste Marktentwicklungen zeigen zudem, dass das Interesse an Bitcoin weiterhin groß ist, wie die Zuflüsse von Hunderten Millionen US-Dollar in Bitcoin-ETFs belegen.
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