量子安全

StarkWareは9月23日の更新で、量子安全ビットコイン（QSB）取引の推定GPU計算コストが67ドル未満に低下したと発表しました。これは8月の最初の同様のメインネット取引の約320ドルの計算支出から約79%の減少です。StarkWareによると、最初のQSB取引は8月26日にパッケージ化され、確認され、作業はTomer Giladiによって行われ、MARAのSlipstreamサービスを通じて直接提出されました。準備プロセスには約3100 GPU時間が消費され、約100台のGPUが使用され、計算コストは約320ドルで、ビットコインネットワークの手数料は含まれていません。このコストの低下は、9月16日にStarkWare、Yukon Research、Eigen Labsが主催した量子安全ビットコイン最適化チャレンジから生じました。このチャレンジは、開発者、研究者、AIエージェントに取引構築ソフトウェアの最適化を招待し、最終的にQSB取引の準備に必要な2つの計算タスクで62の改善が採用されました。ベンチマークテストでは、推定計算コストが約79%低下したことが示されています。関連するダッシュボードは現在、推定コストがさらに66ドルに低下したことを示しています。QSBプランはStarkWareの研究者Avihu Levyによって4月に発表され、ビットコインのコンセンサスルールを変更することなく、取引にハッシュベースの量子攻撃防御を導入します。コスト、複雑さ、適用範囲が限られているため、彼は当時これを緊急手段として説明し、プロトコルレベルでの調整を引き続き主張しました。

Bitcoin MagazineはXで、東テキサスA&M大学の学生がビットコインのライトニングネットワーク向けの初のポスト量子安全ソリューションを構築したと発表した。ライトニングネットワークはビットコインのセカンドレイヤー決済ネットワークであり、ポスト量子安全とは、将来の量子コンピュータが既存の暗号技術の防御を弱体化させる可能性に対する設計を指す。

Vitalik は X プラットフォームで発表し、再帰 STARK メモリプール提案 EIP-8288 をイーサリアム I-star アップグレードに組み込むことを希望しており、これは Frames の後の次のステップと見なされると述べています。この提案は、量子安全な署名データをオフチェーンに置くことで、署名コストを削減します。量子安全なプライバシー取引の燃料コストも約 1,000 万から数万に減少することが期待されています。この提案は、フレームと再帰 STARK 集約取引に依存し、ノードは各時間周期に約 100 から 300KB の STARK を送信します。チェーン上の追加コストは、1 つの STARK と各証明待ちの文に対して 96 バイトです。

The Blockによると、イーサリアム財団のプロトコルチームはHegotáアップグレードのEIP優先順位リストを発表し、イーサリアムのレイヤー1が実行、コンセンサス、データの3つのレベルで「量子安全」を実現する目標時期を2029年12月に設定しました。コンセンサスレイヤーに関しては、FOCIL（EIP-7805）がSランクの「必ずオンライン」にリストされており、検閲耐性を強化するためにパブリックメモリプールトランザクションを強制的に含めることによって実現されます。実行レイヤーに関しては、Frame Transactions（EIP-8141）も「必ずオンライン」とされており、トランザクションを検証、Gas支払い、実行のプログラム可能な「フレーム」に分割することで、ネイティブアカウントの抽象化やカスタム署名、Gasの代払いなどの基盤を築き、後量子安全の準備を進めます。プロトコルチームは、2026年Q4の「Glamsterdam」フォークから、以降の複数のフォークは平均約7.2ヶ月で完了する必要があり、2030年前後の「Q-day」前に最低限の後量子安全のマイルストーンを達成することを確保すると述べています。

Blockstreamはビットコイン改善提案（BIP）を発表し、SHRINCS後量子署名スキームを提案しました。SHRINCSはハッシュベースの後量子署名スキームで、最小サイズは548バイトで、既存のSchnorr署名の約9倍ですが、NISTが承認したML-DSAおよびSPHINCS+スキームよりはるかに小さいです。このスキームはLiquidサイドチェーンでの本番環境テストを完了しており、ビットコインホワイトペーパーのコピーが含まれています。このスキームには限界もあります。BIPは安全性の証明がまだ完了していないことを警告しており、スキームは状態を持つもので、毎回の署名には使用済みのキーを保存する必要があります。署名は使用回数が増えるごとに16バイト増加し、デバイスを紛失した場合には約5777バイトの無状態のフォールバックトランザクションの復元が必要です。BlockstreamはSHRINCSを採用した後、ビットコインは約3 TPSの速度を維持できると推定しており、ZK証明の集約と組み合わせることで6.7 TPSに向上する可能性があります。

Anthropic は Claude Mythos Preview モデルが暗号学研究において突破口を見出し、後量子デジタル署名候補案 HAWK に対する改良攻撃手法を発見したと発表しました。HAWK は NIST が量子コンピュータ攻撃に対抗するために募集した後量子署名候補案で、これまでに二回の専門家審査を通過していますが、Claude はわずか 60 時間で HAWK-256 の有効鍵強度を 2^64 から 2^38 に低下させ、理論的な解読コストを大幅に削減しました。HAWK はまだ実際には展開されておらず、この攻撃は現在、いかなる生産システムにも影響を与えていません。Claude はまた、7 ラウンド AES に対する改良攻撃を発見し、速度が 200 から 800 倍向上しました。研究過程において、Claude は暗号学者の限られた指導の下で文献レビュー、数学的推論、実験検証を自主的に完了しました。HAWK 攻撃には約 60 時間、API コストは約 10 万ドルかかりました；AES 攻撃は Claude が自主的に完了し、約 10 億トークンを生成した後に核心的な革新アイデアを提案しました。Anthropic の研究者はその後、数百時間をかけて結果を検証しました。Anthropic は、AI モデルが重要な暗号アルゴリズムの欠陥を発見するのに役立つようになり、暗号学界はソフトウェアの脆弱性分野と同様のボトルネックに直面する可能性があると述べています------AI が生み出した研究成果は人間の検証能力をはるかに超えています。Anthropic は学術機関と協力して CryptanalysisBench ベンチマークを発表し、NIST の著者や政府のパートナーと調整して情報を公開しました。研究チームは LEA、Serpent-128 などのアルゴリズムで初歩的な成果を上げています。Anthropic は、AI の能力が向上するにつれて、今後展開されたシステムに対する実際の攻撃が発見される可能性があるため、事前に対応メカニズムを構築する必要があると警告しています。

The Blockによると、保管機関BitGoは、Bitcoin機関ウォレット向けに次世代の量子安全ツールを導入し、機関がUTXOモデルウォレットの量子関連リスクを評価、管理、低減するのを支援すると発表しました。BitGoは、このソリューションがそのマルチシグネチャアーキテクチャに基づいて、アドレスをグループ化し、UTXOを優先順位付けする新しい方法を導入していると述べています（暫定特許出願済み）これは、一部の資金を消費することによって公鍵が露出するリスクを減少させるためです。この方法は、最初から公鍵が露出するアドレスのタイプ（例：Taproot、Pay-to-Public-Key）をカバーしておらず、関連するアドレスは別のセキュリティ対策を講じる必要があります。

アメリカ合衆国大統領トランプは月曜日に2つの行政命令に署名し、アメリカの量子コンピューティング能力の構築を加速し、政府システムを後量子暗号学に移行させることを目的としています。行政命令はビットコインに直接言及していませんが、暗号業界の関係者は、これがブロックチェーンの後量子安全性の研究開発に好影響を与える可能性があると考えています。2つの行政命令はそれぞれ、高度な暗号攻撃に対する防御と、量子革新の最前線の発展を促進することに焦点を当てています。その中には明確なタイムラインが含まれており、2028年9月までに量子センサーの構築を進め、連邦の高価値資産と高影響システムが2031年末までに後量子暗号学への移行を完了することを求めています。Project ElevenのCEOアレックス・プルデンは、これはアメリカ政府が後量子安全性の目標を達成するために資金と時間を投入することを意味し、関連する要件が政府機関に限らず、連邦の契約者全体に拡大される可能性があるため、後量子暗号技術の実現を加速させると述べています。この政策が発表される中、ブロックチェーン業界は量子の脅威に対する関心が高まっています。イーサリアム財団やソラナ財団などはすでに後量子安全性の研究開発を進めており、ビットコインコミュニティも潜在的なリスクについて議論しています。一部の公開アドレスで露出したビットコインは、将来的に強力な量子コンピュータが登場した場合、秘密鍵が導出されるリスクに直面する可能性があると考えられています。プルデンは、今回の行政命令が後量子暗号の採用期限を2031年に明確に設定したことは、以前のアメリカ政府が2035年までに従来の暗号システムを廃止するという指針よりも、より実行可能な拘束力を持つと指摘しています。ビットコインやより広範な暗号業界にとって、政府レベルでの後量子安全性への投資は、関連するツール、基準、移行経路の成熟をより早く促進する可能性があります。

Algorand財団は公式に量子耐性アップグレードのロードマップを発表し、2026年に一連のプロトコル改造を開始し、2027年末から2028年にかけてネットワーク全体の「量子安全」能力を実現する計画です。これは、将来の量子計算が既存の暗号システムに対してもたらす潜在的な脅威に対処するためのものです。ロードマップによれば、第一段階ではポスト量子アカウントシステム、マルチシグウォレット、ステーキングサポートが導入され、その後、コアプロトコルコンポーネントの段階的なアップグレードが行われ、ウォレット層からインフラストラクチャに至るまでの全面的な暗号移行が実現されます。現在、Ethereum財団やSolanaなど、複数のパブリックチェーンエコシステムも同様の量子耐性暗号学研究と移行計画を開始しています。

The Defiant の報道によると、イーサリアムの研究者トーマス・コラトジャー、ジャスティン・ドレイクらは6月1日にイーサリアム研究フォーラムで提案を発表し、イーサリアムが後量子暗号学に移行するための最初の具体的なプロトコルアップグレードとして、専用のXMSS公開鍵登録所を設立する計画を立てています。この登録所は、約100万人のバリデーターがBLS署名システムが完全に切り替わる前に量子安全なXMSS鍵を事前に登録できるようにし、重要な「プレヒート段階」として、後の切り替えがネットワークの安定性に与える影響を軽減します。この提案はイーサリアム財団のプロトコルチームのストローマップロードマップに含まれており、そのロードマップ上の最初のプロトコルフォークです。

Circleは量子安全に関するホワイトペーパーを発表し、Arc、USDC、スマートコントラクトおよびバリデーターシステムをカバーする段階的なアップグレード計画を提案し、将来の量子コンピュータによる潜在的なセキュリティリスクに対処します。

Circleは『ポスト量子安全ホワイトペーパー』を発表し、Arcブロックチェーンエコシステムの長期的な安全性に関する段階的なポスト量子レジリエンスロードマップを提案しました。このロードマップは、量子安全署名、プライベート実行環境、バリデーターの強化、インフラの移行、アカウントの復元など、複数の技術的方向性をカバーしており、Arcネットワーク、USDC、スマートコントラクト、バリデーターなどのコアコンポーネントに適用されます。Circleは、Arcメインネットのローンチ時（2026年）にポスト量子署名のサポートを提供し、エコシステムが将来の量子コンピューティングの脅威に対処する能力を強化する計画であると述べています。

The Blockによると、ConsensysのCEOであり、イーサリアムの共同創設者であるJoseph Lubinは、Consensus 2026で、Strategy、SharpLink、BitMineなどのイーサリアムデジタル資産庫（DAT、Digital Asset Treasury）プロジェクトは、無レバレッジの前提の下でイーサリアムエコシステムのために「長期的な永久資本」を構築する正の事例であると述べ、弱い資産や模倣型DATはエコシステムに害を及ぼすと警告しました。Lubinは、Consensysと彼自身がDeFi Unitedプランに3万ETHを出資し、Kelp DAOの脆弱性事件後に資金を回収するための多方面での協力を促進していると述べました。また、イーサリアムはスケーリングの道筋の中に量子安全への道を組み込んでいる一方で、ビットコインは量子脆弱なアドレスへの移行においてより複雑な所有権の問題に直面するだろうと指摘しました。

CoinDeskの報道によると、量子コンピュータはビットコインのマイニングメカニズムやブロックチェーンの帳簿を破壊することはできませんが、Shorアルゴリズムを通じてウォレットの所有権を保護する楕円曲線暗号システムを解読する可能性があります。現在、約690万BTC（総量の約3分の1）が公開鍵がチェーン上で見えるために潜在的なリスクにさらされており、その中には中本聡の約100万枚の初期保有も含まれています。2021年のTaprootアップグレード後に生成された取引も同様に公開鍵の露出により影響を受けています。イーサリアムは2018年から正式な量子耐性移行計画を立てており、4つのフルタイムチームと10以上の独立した開発グループを設置し、専用の進捗ウェブサイトpq.ethereum.orgを開設しています。それに対して、ビットコインは現在、統一された対応ロードマップがなく、既存のBIP-360提案やBitMEX Researchの検出プランはコア開発者から広く支持されていません。著名なビットコイン支持者であるNic Carterは、ビットコインの対応方法が「最悪」であると指摘し、BlockstreamのCEOであるAdam Backは、現在の量子システムはまだ実験室の段階にあると考えていますが、選択的なアップグレードプランを事前に展開する必要があることには同意しています。アナリストは、ビットコインの反中央集権的なガバナンス文化が大規模なセキュリティアップグレードを調整することを非常に困難にしていると指摘しており、中本聡の保有などの歴史的な遺産問題をどのように処理するかは非常に難しい問題です。Googleの関連論文は、量子攻撃が現実のものとなった場合、対応のためのウィンドウ期間がすでに閉じている可能性があると警告しています。

ビットコインの貢献者の一人である Jameson Loop と他の暗号学者たちは、ビットコインの保有者に新しい量子耐性アドレスにトークンを移行させることを強制する可能性のある提案を行いました。そうしないと、彼らのトークンはネットワーク自体によって永久に凍結されます。この場合、保有者は技術的にはこれらのコインを所有していますが、それらを移転する能力を失います。これはビットコイン改善提案 BIP-361 と呼ばれ、火曜日にビットコインの公式提案リポジトリで「ポスト量子移行と旧署名の淘汰」というタイトルで更新されました。BIP-361 は、2 月に提案された BIP-360 提案に基づいています。BIP-360 は、「マークルルートへの支払い」（P2MR）と呼ばれる新しい取引タイプを有効にすることを目的としたソフトフォーク（ネットワークのアップグレード）を導入しました。この方法はビットコインの Taproot（P2TR）フレームワークを参考にしていますが、鍵に基づく支出パスを排除し、量子時代のリスクがあると広く考えられている要素を取り除きました。BIP-361 提案は、移行を三つの段階に分けています。A 段階は、アクティベート後の三年で開始され、誰も旧式の量子攻撃に脆弱なアドレスに新しいビットコインを送信することを禁止します。これらのアドレスから支出することはできますが、コインを受け取ることはできません。B 段階は、アクティベート後の五年で開始され、旧式の署名（ECDSA と Schnorr）を完全に無効にし、ネットワークは量子攻撃に脆弱なウォレットからのコインの支出を試みることを拒否します。本質的に、あなたのコインは凍結されます。最後の C 段階は、まだ研究中の救済策であり、凍結されたウォレットを持つ人々は、ゼロ知識証明（秘密そのものを漏らすことなくその秘密を知っていることを証明する方法）を通じて所有権を証明する可能性があります。成功すれば、B 段階で凍結されたコインを取り戻すことができます。

Bitcoin Magazineによると、StarkWareのAvihu Levyは「ソフトフォークなしの量子安全ビットコイン取引」というタイトルの研究提案を発表し、QSBと呼ばれる量子安全ビットコインの仕組みを提案しました。この仕組みは、ビットコインのコアルールを変更することなく、ビットコイン取引が量子計算攻撃に対抗できるようにすることを目的としています。QSBは、ハッシュに基づく仮定を使用して楕円曲線の安全メカニズムを置き換え、安全性をハッシュ原像抵抗に移行させることで、Shorアルゴリズムの脅威に対抗します。この仕組みは、ビットコインの既存のスクリプト制限内で動作し、コンセンサスの変更やソフトフォークを必要としません。しかし、QSB取引は標準の中継戦略の制限を超えており、デフォルト設定ではネットワークを通じて伝播できず、Slipstreamなどのサービスを通じて直接マイナーに提出する必要があります。論文では、クラウドGPUを使用して有効な取引を生成するコストは約75ドルから150ドルと推定されています。このプロジェクトの完全な取引の組み立てとブロードキャストは、まだチェーン上でデモンストレーションされていません。

JAN3 最高経営責任者の Samson Mow は X プラットフォームで、現在のビットコインの量子コンピュータ（QC）脅威への対応は急ぐべきではないと述べています。既存の署名メカニズムから抗量子（PQ）ソリューションに盲目的に急いで切り替えると、逆にビットコインが短期的に従来の計算攻撃（classical computing attacks）にさらされるリスクが高まる可能性があります。PQ 署名のサイズは 10 倍から 125 倍に増加する可能性があり、ネットワークのスループットを大幅に低下させ、さらには早年の「ブロック戦争」のようなスケーリングに関する論争が再燃する可能性もあります。さらに、Samson Mow は一部の PQ ソリューションに潜在的なバックドアリスクが存在する可能性があると警告しています。量子コンピュータの脅威はまだ中長期的な段階にあり（10 年から 20 年かかる可能性があります）、現在のより合理的な道筋は急いで展開するのではなく、引き続き研究を行うことです。また、Coinbase にも言及し、そのウォレットはアドレスの再利用により量子攻撃のリスクがあるため、関連するインフラ問題の修正を優先することを提案しています。

Einnews の報道によると、量子安全 Layer-1 ブロックチェーン開発者の Diamante Financial が 150 万ドルの戦略的ラウンドの資金調達を完了したと発表し、Jefferson Capital Ltd の創設者であり Minexx Ltd の共同創設者である Khofiz Shakhidi が参加した。新しい資金は、暗号資産が直面する量子安全の脆弱性を解決するために、後量子暗号技術（FIPS 204）に基づくプロダクションレベルの L1 暗号ネットワークの構築を支援する。