耐量子暗号とブロックチェーン：2026年に全仮想通貨ホルダーが知っておくべき10のこと

何兆ドルものデジタル資産を保護する暗号化ロックは、量子コンピュータのない世界のために設計されました。

その世界は、暗号業界のほとんどの人々が認識しているよりも速く終わりを迎えており、業界の対応は依然として危険なほど断片化されています。

NISTは2024年8月に最初の3つの耐量子暗号（PQC）標準を策定し、公開鍵暗号を使用するすべての組織に対し、直ちに移行を開始するよう通達しました。

Bitcoin (BTC) 単体でも約$1.57 trillionの時価総額を保持しており、その価値の大部分は、十分に強力な量子コンピュータが突破できる可能性のある楕円曲線デジタル署名アルゴリズムによって保護されています。刻限は迫っています。

要約

• NISTの2024年耐量子標準は、暗号プロジェクトが楕円曲線暗号からの移行を開始するか、あるいは存亡に関わるセキュリティリスクに直面するかという厳しい期限を示しています。
• 公開されたP2PK出力や再利用されたアドレスに存在する推定4 million BTCは、暗号学的に意味のある量子コンピュータが登場すれば、直接的な脆弱性にさらされる可能性があります。
• 主要なブロックチェーンの多くは、拘束力のある耐量子アップグレードのロードマップを持っておらず、2020年代後半に向けて、断片化され時間に追われるセキュリティ環境を生み出しています。

1. ブロックチェーンに対する量子脅威は具体的であり、理論上のものではない

「量子の脅威」という言葉は安易に使われがちですが、特にブロックチェーンにとって、その危険性は正確かつ十分に文書化されています。

ほとんどのブロックチェーンセキュリティの中核には、2つのアルゴリズムが存在します。取引の承認に使用される楕円曲線デジタル署名アルゴリズム (ECDSA) と、Bitcoinのプルーフ・オブ・ワーク・マイニングに使用されるSHA-256です。これらは、量子リスクのレベルが大きく異なります。

1994年に開発されたShorのアルゴリズムは、量子コンピュータ上で大きな整数を因数分解し、離散対数問題を多項式時間で解くことができます。

2023年にUniversity of Sussexの研究者によってarXivに公開された論文では、Bitcoinの256-bit楕円曲線暗号を破るには、低いエラー率で動作する約317 millionの物理量子ビットを備えた量子コンピュータが必要であると推定されています。

対照的に、Groverのアルゴリズムは、SHA-256のようなハッシュ関数に対しては2次的な加速しか提供せず、Bitcoinのマイニングセキュリティを実質的に256 bitsから128 bitsに低下させるだけです。これは予見可能な将来において実質的に安全なままです。

この非対称性は非常に重要です。

ECDSA署名はブロックチェーンセキュリティの弱点ですが、プルーフ・オブ・ワーク・マイニングは、量子ハードウェアによるセキュリティマージンの低下がわずかなものにとどまります。