ポスト量子暗号学

LedgerのCTOチャールズ・ギルメットは、「約30％のBTCが量子計算のリスクにさらされており、残りの約70％は公開鍵ハッシュによって安全である」という見解に同意しないと述べました。Glassnodeのデータによると、現在約30.2％のBTCがチェーン上で支出公開鍵を露出していますが、ギルメットは、これはチェーン上の静的状態を反映しているだけであり、露出していない公開鍵はxpub、デバイス、PSBT、ログ、またはバックアップに存在する可能性があると指摘しました。また、BTCが取引を開始すると、公開鍵は取引確認前に公開されます。ギルメットはGoogle Quantum AIの研究を引用し、現在存在しない高速量子コンピュータモデルの下で、secp256k1に対する関連攻撃は約9分で完了する可能性があると述べました。したがって、公開鍵を隠すだけでは量子リスクを解決できず、ビットコインは最終的にポスト量子暗号学に移行する必要があります。

Coinbaseは、スタンフォード大学の暗号学教授Dan BonehおよびLocalhost Researchと共同で、スタンフォード大学で閉門の「ポスト量子ビットコインセミナー」を開催したと発表しました。このセミナーにはビットコイン開発者、暗号学の専門家、研究者、機関の保管業者、ハードウェアウォレットの専門家が集まり、ビットコインが将来の量子計算の脅威に対処するための技術と移行計画について議論しました。セミナーでは、量子計算の進展、ポスト量子暗号学、およびビットコインに適用可能なさまざまなポスト量子署名スキームが重点的に評価され、イーサリアムの抗量子化計画、機関の保管業務が直面する実際の要求、および新しい出力タイプなどを通じてビットコインにポスト量子安全メカニズムを導入する方法が議論されました。参加者は、量子計算が既存の暗号システムに実際の脅威をもたらす時期を予測するよりも、十分にテストされた対応策を事前に構築することが重要であると考えました。量子計算は現在、緊急の危機を構成していませんが、早期に研究と調整を開始することで、将来の圧力の下で急いでネットワークのアップグレードや資産の移行を行うことを避けることができます。しかし、現在のところ、共通のポスト量子スキームは存在していません。異なるスキームは、安全性、取引データの規模、ハードウェアの性能、キー管理、およびユーザーの移行の難易度などの面でトレードオフがあります。参加者は、ビットコインの抗量子化はプロトコル層のアップグレードだけに依存するべきではなく、個人ユーザー、機関の保管業者、ウォレットおよびハードウェアデバイスがどのようにキーと資産を生成、保存、バックアップ、移行するかを同時に考慮する必要があると考えました。

暗号金融サービス会社 Galaxy Digital は、500 万ドルの Bitcoin Quantum Readiness Initiative（ビットコイン量子安全準備プログラム）を設立し、開発者が将来の量子計算の脅威に対処するためのソリューションを研究するための資金を提供することを発表しました。このプログラムは即日申請を受け付けており、資金提供の方向性には抗量子署名アルゴリズム、ウォレット移行ツール、安全監査などが含まれます。Galaxy は、より多くの機関が資金と研究に共同で投資し、ビットコインが抗量子暗号学への移行を加速することを望んでいます。CryptoQuant のデータによれば、将来の量子コンピュータがビットコインの既存の暗号アルゴリズムを破る能力を持つ場合、約 690 万 BTC（現在の価格で約 4610 億ドル）が盗まれるリスクにさらされる可能性があります。業界では量子計算が短期的にビットコインネットワークを脅かすには至らないと一般的に考えられていますが、プロトコルのアップグレードには開発者、ウォレット、取引所、ユーザーの長期的な協力が必要であるため、関連する準備作業は早期に開始されるべきです。

CoinDeskの報道によると、シティバンクは最新の報告書で、量子コンピューティング技術の進展が市場の予想を上回っており、暗号通貨やインターネットインフラが直面する潜在的なセキュリティリスクを加速させていると述べています。その中で、ビットコインは「リスクエクスポージャーが最も大きい」資産の一つと見なされています。報告書は、ビットコインが現在使用しているECDSA楕円曲線暗号システムが、理論的には十分に強力な量子コンピュータによって解読される可能性があると指摘しています。攻撃者は将来的に公開された公開鍵を使って秘密鍵を逆算し、取引を偽造したり資産を盗んだりすることができるかもしれません。シティのアナリスト、アレックス・ソンダース氏は、ビットコインはガバナンスメカニズムが比較的保守的で、プロトコルのアップグレードが遅いため、イーサリアムなどのPoSネットワークに比べて量子耐性のアップグレードを迅速に完了するのが難しいと述べています。報告書は、現在約650万から690万枚のBTCが公開鍵の露出により潜在的な量子リスクにさらされており、現在の流通供給量の約三分の一を占め、現時点での価格で計算すると約4500億ドルの価値があると推定しています。その中には、初期のP2PKアドレスや中本聡に属すると考えられているウォレットが含まれています。シティはまた、「Harvest Now, Decrypt Later（先に収集し、後で解読する）」リスクについて警告しています。これは、攻撃者が現在暗号データを収集し、将来的に量子計算能力が成熟した後に一括で解読するというものです。しかし、シティは暗号業界の長期的な適応能力に対して依然として前向きな姿勢を持っており、ブロックチェーンは将来的にポスト量子暗号（Post-Quantum Cryptography）やプロトコルの再構築を通じて移行を完了できると考えています。報告書では、ビットコインコミュニティが現在議論しているBIP-360およびBIP-361のアップグレード提案に注目する価値があると述べています。

Cointelegraph の報道によると、Tezos エコシステムの開発者は TzEL という名前のプライベートブロックチェーン決済テストネットのプロトタイプを発表し、将来の量子コンピュータ攻撃に対抗することを目的としています。このプロトタイプは、ポスト量子暗号と zk-STARK 証明を使用して、取引データおよび暗号決済メタデータを保護し、「先に収集して後に解読する」タイプの攻撃を防ぎます。TzEL は Tezos のデータ可用性層を利用して、ポスト量子暗号がもたらす大きな証明サイズ（約 300 KB）を処理します。これは、スケーラブルなチェーン上の量子耐性プライバシーシステムを構築する際の主要な技術的障害の一つでした。TzEL は現在 Tezos テストネットで稼働しており、まだ開発段階にあります。Tezos エコシステムの量子耐性暗号への移行はまだ初期段階にあります。

CoinDeskの報道によると、Galaxy Digitalの研究責任者アレックス・ソーンは、量子コンピュータがビットコインに対して脅威をもたらす可能性があることは確かだが、現時点では差し迫った危機ではないと述べており、投資家はこの長期的な技術的課題をビットコインを直ちに回避する理由と誤解すべきではないとしています。ソーンは、現在のリスクは、再利用アドレス、特定のホスティング機関が保有するアドレス、旧版アドレス形式の資産を含む、オンチェーンで公開された特定のアドレスに限られていると指摘しています。セキュリティ機関プロジェクト・イレブンの分析によると、約700万BTC（最近の価格で約4700億ドル）がこのような「長期的に露出した」状態にありますが、現存する量子コンピュータの能力では依然として安全です。対策に関しては、開発者たちは、ポスト量子暗号に基づく新しいアドレスタイプの導入、永久に公開された公開鍵アドレスの支出権限を制限する「砂時計」メカニズム、取引で公開鍵を放送することを根本的に減少させる段階的なアップグレードパスなど、いくつかの対策を進めています。

StarkWare の CEO Eli Ben-Sasson は X で量子コンピューティングが暗号業界に与える潜在的な影響について発言し、ビットコインを含むマルチチェーンエコシステムが事前にポスト量子安全性のアップグレードを展開するよう呼びかけ、以下の5つの行動計画を提案しました：脅威を直視し、量子コンピュータが成熟した場合、既存の公開鍵暗号システムに対して厳しい挑戦をもたらすことを明確に認識し、断固たる態度で対策を推進する。教育と情報の普及を強化し、量子コンピューティングの発展状況とポスト量子暗号（PQC）の実行可能なソリューションを体系的に学び、コミュニティに関連知識を普及させ、全体的な認識レベルを向上させる。組織とリソースの投入を行い、ポスト量子暗号の専門家を支援・協力し、複数の研究とエンジニアリング実践を推進し、関連プロジェクトに資金とコミュニティの提案を提供する。専門家の意見を聞き、標準を策定する。専門家が具体的な技術的な道筋を提案し、新しい署名アルゴリズムの標準選択や、ハッシュ関数に必要な合理的なポスト量子安全レベルを含める。プロトコルとインフラのアップグレードを推進し、コアプロトコル層に新しい抗量子署名メカニズムを導入し、ウォレットなどの重要なインフラとの互換性と統合を実現し、円滑な移行を確保する。

ChainCatcher のメッセージによると、Investing.com が報じたところでは、量子技術会社 BTQ Technologies Corp.（NASDAQ:BTQ）が Solana ブロックチェーン上で NIST 標準に準拠した初の後量子暗号署名検証を成功裏にデモンストレーションし、ネットワークの高速性能を維持しながら量子安全の脆弱性を解決したと発表しました。BTQ の CEO Olivier Roussy Newton は、このデモンストレーションが量子脅威からブロックチェーンインフラを保護するための根本的な突破口を示していると述べました。連邦準備制度は以前に「今収穫し、後で解読する」攻撃のリスクについて警告していました。

ChainCatcher メッセージ、米 SEC は「ポスト量子金融インフラフレームワーク」（PQFIF）において Naoris Protocol を金融業界がポスト量子暗号学に移行するためのリファレンスモデルとして正式に指定しました。この米国暗号資産作業部会に提出された戦略文書は、Naoris Protocol を米国のサイバーセキュリティ規制の優先事項の中心に置いています。この戦略文書は、量子コンピュータの台頭とデジタル資産保護に対する生存の脅威の背景の中で発表されました：2034 年までに、暗号関連の量子コンピュータが RSA-2048 アルゴリズムを解読する確率は 17% から 34% の間であり、これは数兆ドルのデジタル資産に対する脅威となります。「ポスト量子金融インフラフレームワーク」は Naoris を三度引用しています。Naoris Protocol はその「Sub-Zero Layer」アーキテクチャで際立っており、このアーキテクチャは既存の EVM ブロックチェーンにポスト量子暗号学を統合することを可能にし、ハードフォークや中断を必要としません。そのアプローチは、ブロックチェーンインフラを保護するために NIST 承認のアルゴリズム（ML-KEM、ML-DSA、SLH-DSA）を採用しています。

ChainCatcher メッセージ、イーサリアム財団が支援する研究組織 ZKnox が正式に設立され、イーサリアムの安全性と効率を向上させることを目的としています。ZKnox は後量子暗号（post‑quantum cryptography）に特化し、数論変換 (NTT) の実装を最適化し、後量子署名検証の計算効率を向上させました。