今年のイーサリアム開発者会議、ETH Denverでは、市場の低迷期における製品開発とAIエージェントの強化を目的としたブロックチェーンの採掘について議論が中心となった。しかし、深掘りされたセッションの中で重要な問いが投げかけられた：ビットコインの暗号基盤は、量子コンピュータ時代の後でも耐えられるのか。
今週のステージでは、最も現実的なシナリオに焦点が当てられた：ビットコインの暗号システムのどの部分が最初に破られる危険性があるのか。ハンター・ビースト氏は、ブロックチェーンの量子リスクに対処するための提案BIP 360の共同著者であり、ビットコインのハッシュアルゴリズムに対する誤解がしばしば出発点となると指摘した。
彼によると、SHA-256のようなハッシュアルゴリズムは、理想的な量子コンピュータや最大規模の計算能力を持つ場合でも、非常に破りにくいとされている。理論的には、「月よりも大きい」規模の量子コンピュータが必要であり、Groverのアルゴリズムを用いて256ビットのハッシュ暗号を解読するには、そのような規模のコンピュータが必要だ。
1996年にコンピュータ科学者のロブ・グロバーによって開発されたGroverのアルゴリズムは、量子探索アルゴリズムとも呼ばれ、ブルートフォース探索の高速化を可能にし、SHA-256のようなハッシュ関数の実効的なセキュリティを低下させる。しかし、ビースト氏は、これは今後5年以内に差し迫った脅威ではないと述べている。
むしろ、より近いリスクはデジタル署名の仕組みにあり、これはShorのアルゴリズムの直接的な影響を受ける分野だ。1994年に数学者のピーター・ショアによって公開されたこのアルゴリズムは、公開鍵暗号の数学的基盤を攻撃するために設計された。現在のビットコインは楕円曲線暗号を用いたデジタル署名を採用しており、理論的には、十分に強力な量子コンピュータがあれば、公開鍵から秘密鍵を逆算できる可能性がある。
ブロックチェーンセキュリティ企業Project ElevenのCEO、アレックス・プルーデンは、このシナリオの結果について次のように説明する：ビットコインの所有権は、完全に有効な署名を生成できる能力に依存している。もしShorのアルゴリズムが十分な規模で実現すれば、共有可能な公開鍵だけを知っている状態でも秘密鍵を推測できるため、攻撃者は資産を掌握できる。
現状のハードウェア能力はまだその閾値に達していないが、グーグルやIBMの量子分野の最近の進展は、開発速度が加速していることを示している。2024年末までに、グーグルは誤り訂正に成功した量子コンピュータ「ウィロー」を発表し、実用的な規模拡大が可能なシステムの一歩を踏み出した。
長期的なリスクに備え、暗号業界は準備を加速させている。イーサリアム財団はポスト量子セキュリティの専門チームを設立し、コインベースはビットコインやその他のデジタル資産に対する量子リスクを調査するアドバイザリーボードを組織している。CEOのブライアン・アームストロングは、「解決可能な問題」と述べているが、研究者間では緊急性について議論が続いている。
ビットコインの署名システムを破るために必要なハードウェアの規模に関する見積もりも変化している。2021年には、約2000万量子ビットが必要とされていたが、最近のIceberg Quantumの研究グループは、その数が約10万量子ビットにまで減少する可能性を示唆している。
露呈のリスクはすでに現実のものとなっている。Project Elevenが追跡する「Bitcoin Risq List」には、公開鍵が漏洩しているアドレスにある690万以上のコインが含まれ、そのうち約170万コインはネットワークの初期段階で採掘されたものだと推定されている。総供給量の約3分の1が、「長期露出攻撃」と呼ばれる攻撃に対して脆弱である可能性がある。
BIP 360の共同著者であるイザベル・フォクセン・デュークは、技術的な課題だけでなく、ビットコインの「量子耐性」強化にはガバナンスやコミュニティの合意も関わると強調する。古いアドレスの中には、量子安全規格に移行しない可能性のあるものもあり、サトシ・ナカモトのウォレットとされるものも含まれる。
彼女は、サトシのコインやpay-to-public-keyアドレスの凍結案を提案しているが、これは大きな議論を呼び、政治的に複雑で、ネットワーク全体の合意形成は非常に難しいと指摘する。
フォクセン・デュークは、もし実用的な量子コンピュータが登場し、コミュニティが安全なアドレスへの移行に合意する前に現れた場合、その結果は壊滅的になり得ると警告する。数百万のビットコインが短時間で採掘・市場に流出し、供給ショックがネットワーク全体の信頼を破壊する可能性がある。これは、ポスト量子暗号の解決策が整っているかどうかに関わらず、深刻な事態となるだろう。
