量子安全

Vitalik Buterinは、2023年のイーサリアムのロードマップを現在のStrawmapと照らし合わせた結果、全体的な方向性には高い重複があるものの、一部の優先順位や技術的な道筋が明らかに調整されていることを示しました。これには、量子安全性の優先順位を高め、VDFと一部のEVMの改善を弱め、旧設計を統一バイナリツリー、PBT、新しい状態タイプなどの方案で置き換えることが含まれます。彼は、現在のStrawmapにおける最も顕著な変化は、2023年のロードマップにはまだ含まれていない新しいテーマがいくつか登場したことであり、これはイーサリアムの研究開発の重点が変わりつつあることを反映しています。これらの新たな重点には、より強力なネイティブプライバシーサポート、ポスト量子の背景における急進的なスケーリング、形式的検証に向けた規範の簡素化、BlobとGasの先物、ネイティブRollup、そしてEVMの未来の形態に関するよりオープンな設計空間が含まれます。Vitalikはまた、イーサリアムのスケーリングの考え方が「すべての活動を全面的に拡張する」から「特定の高負荷シナリオに対してより拡張しやすい専用メカニズムを設計する」へと移行していることを強調し、STARK証明と人工知能による加速の形式的検証をプロトコルの未来の重要な基盤と見なしています。全体として、この更新はイーサリアムのロードマップが量子安全性、プライバシー優先、検閲耐性、高性能、そしてより簡素化されたプロトコル設計の方向に進化していることを示しています。

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。

Vitalik Buterin の発表によると、イーサリアムの研究者たちは最近ベルリンで会議を開き、プロトコルの長期的な発展ロードマップ（strawmap.org）を更新しました。Vitalik は「Lean Ethereum」は単一のアップグレードではなく、今後3〜4年にわたって段階的に実施される一連の改善であり、その重要性は「合併」に匹敵し、プロトコルの各コアモジュールの再構築をほぼ網羅していると指摘しました。主な内容は以下の通りです：検証メカニズム：再帰的 STARKs を導入し、既存の直接再実行方式に代わるプロトコルの第一級コアコンポーネントとなる；量子安全性：優先度が大幅に向上し、すべての量子脆弱コンポーネントが置き換えられ、量子安全な Blob 設計が進行中；コンセンサス層：利用可能なチェーンと最終性をデカップリングし、一〜二回の最終性を実現し、安全性が向上し、遅延が低下；状態層：既存の動的状態は変わらないが、より高いスケーラビリティを持つ新しい状態（例えば UTXO ストレージ、リングバッファなど）が追加される予定で、2030年にはイーサリアムは 2 TB の動的状態 + 100 TB の新しい状態を持ち、ERC20、NFT などのアプリケーションが移行後に 10 倍以上のガス費用削減が実現される；プライバシー：追加機能から第一級の目標に昇格し、Mempool、状態ツリーなどの設計に貫通する；VM：EVM の他に leanISA または RISC-V を導入し、長期的な目標はプロトコル層が直接のみとなること。

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。

Decrypt の報道によると、Coinbase の量子相談委員会が報告書を発表し、ブロックチェーン開発者に対して直ちに抗量子移行の準備作業を開始するよう呼びかけ、未解決の廃棄および攻撃を受けやすいトークンの問題がビットコインにとって最大の課題の一つになる可能性があると警告しました。報告書は、約 700 万枚のビットコインが公開鍵の露出とアドレスの再利用により、将来の量子攻撃に対して脆弱であると推定しています。現在、ブロックチェーンの暗号を解読できる量子コンピュータは存在しませんが、2030 年までに関連する量子コンピュータが登場する可能性が高いとされています。報告書では、量子安全なアドレスに移行していないトークンに対する三つの処理案を提案しています：締切を設定した後に永久に凍結または廃棄する；何の処理もせずにユーザーに自ら決定させる；妥協策を講じ、各ブロックで移動可能な攻撃を受けやすいトークンの数量を制限するか、ユーザーに事前に移行を約束させることを許可する。イーサリアム財団は、量子安全な移行を調整するチームを設立しました。Vitalik Buterin は 2 月に量子アップグレードのロードマップを策定しました。Stellar 開発財団は火曜日に、ユーザーが量子安全な暗号に移行するためのロードマップを発表しました。

CoinDesk の報道によると、Stellar Development Foundation は量子安全計画を発表し、2027 年末までにすべての XLM アカウントを量子耐性署名スキームに移行する予定であり、既存のアドレスとオンチェーン取引履歴はそのまま保持されるとのことです。財団は、この移行はプロトコル層の更新を通じて行われ、将来の量子コンピュータが既存の暗号署名アルゴリズムに対してもたらす可能性のある解読リスクに対処し、ユーザーアカウントが移行中にアドレスを変更したり取引記録を再構築したりする必要がないことを保証すると述べています。

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。

イーサリアム財団は火曜日に新しいロードマップを発表し、開発チームが量子コンピュータの脅威にどのように備えるかを概説しました。財団の量子チームは、ネットワークの一連の初期アップグレードが2029年までに完了する見込みであり、主に4回の重要なハードフォークに関わるとしています。財団は、量子コンピュータが最終的にすべてのデジタルシステムにおける所有権、認証、合意を保護する公開鍵暗号を解読すると述べていますが、この脅威がすぐに到来することはないと予想しています。財団の量子チームの研究者は、暗号に関連する能力を持つ量子コンピュータが出現するまでには、さらに8年から12年かかると見込んでいます。4回のハードフォークのうち、"I"フォークはネットワークのバリデーターに量子安全な公開鍵を提供し、"J"フォークは量子安全な署名のガス料金を引き下げることになります。この2つのアップグレードは、今年後半に予定されているHegotaフォークの考慮範囲に含まれています。"L"フォークはネットワークの状態表現をゼロ知識証明に圧縮し、"M"フォークはLayer 2ネットワークを量子の脅威から保護します。研究者は、Layer 1プロトコルのアップグレードが2029年までに完了する見込みであり、完全な実行層の移行にはその後さらに数年の時間が必要だと述べています。イーサリアム財団は今年の1月に専任の量子チームを設立し、開発者テストネットは3月に一部の量子機能のテストを開始しました。