StarkWare は、ネットワークのメインチェーン上でこれまでに初めて確認された量子耐性を備えたビットコイン取引を実現したと発表した。同社はこれを、ビットコインが将来の量子攻撃に対して、そのルールブックを書き換えることなく自らを防御できることを示すマイルストーンだと位置づけている。この取引は 8 月 26 日水曜日、ブロック 964,199 に取り込まれ、StarkWare が Quantum Safe Bitcoin（QSB）と呼ぶ手法を通じて 1 万サトシのアウトプットを移動させた。ソフトフォークもハードフォークもプロトコル変更もなし――今日存在するビットコインの上に構築された巧妙な回避策だけだ。
Summary
主なポイント
- StarkWare はメインネットのブロック 964,199 において、1 万サトシのアウトプットを移動させる、初の量子耐性ビットコイン取引を確認した。
- Quantum Safe Bitcoin（QSB）手法は、楕円曲線暗号の代わりに署名グラインディングと RIPEMD-160 ハッシュを用いることで、ショアのアルゴリズムに対しておよそ 118 ビット相当の耐性を提供する。
- QSB は一度に 1 件の取引しか保護できず、旧来のプレ・SegWit アドレスでのみ機能し、Taproot や Lightning Network には対応していない。
- 現在、ビットコインの暗号を破れる量子コンピュータは存在せず、StarkWare は QSB を、長期的な本命である BIP-360 を推進するまでのつなぎ策と位置づけている。
- QSB はまだ一般的なウォレットや取引所では利用できず、標準的なビットコイン取引手数料と比べて大幅に高コストである。
メインネット上での画期的な量子耐性ビットコイン取引
見出しの事実は単純だ。量子攻撃に耐えることを目的として構築され、実際にマイニングされた取引が、ビットコインのコンセンサスルールを一切変更することなく存在するようになった。この違いは、聞こえ以上に重要だ。ビットコインに対する量子脅威をめぐる議論の多くは、ネットワークが最終的には防御のために対立を伴うフォークを必要とするだろうと想定してきた。StarkWare のデモンストレーションは、少なくとも個々の取引レベルでは、その前提に異議を唱えるものだ。
とはいえ、その取引をチェーンに載せるのは簡単ではなかった。QSB は非標準的なトランザクション形式を生成するため、通常のビットコインノードは自発的にはそれをリレーしない。StarkWare は、その取引を直接MARA Pool に渡さなければならなかった。同プールは、Slipstream サービスを通じて取引を受け取った後にブロックをマイニングした。Slipstream は、ネットワークの標準テンプレートに当てはまらない取引を受け入れるためにマイナーが利用する経路だ。このような、取引を受け入れる意思のあるマイナーへの直接的な経路がなければ、その取引はおそらく無期限に未承認のまま放置されていただろう。
Quantum Safe Bitcoin を支える技術的イノベーション
QSB が機能する仕組みは、署名そのものを変えるのではなく、ビットコイン署名がどのように生成されるかを再考することにある。StarkWare の研究者Avihu Levy は、署名グラインディングと呼ばれる手法を中心にこの方法を構築した。これは、ウォレットが最初に生成した有効な署名をそのまま受け入れるのではなく、メモリプールで取引が待機している間に量子コンピュータが理論上悪用しうる種類の公開鍵データをさらさない署名が見つかるまで、数百万もの候補署名を試行するというものだ。
実際の脆弱性は、その待機期間にある。取引がブロードキャストされてから承認されるまでの間、送信者の公開鍵に結びついた数学的情報が一時的に露出する。十分に強力な量子マシンがショアのアルゴリズムを実行できれば、理論上はその露出時間を利用して署名を偽造し、承認前に資金を乗っ取ることができる。QSB は、通常のビットコイン取引を支える楕円曲線暗号ではなく、RIPEMD-160 ハッシュの強度に依拠することで、そのギャップを塞ぐよう設計されている。StarkWare 自身のリポジトリによれば、このアプローチは量子攻撃者に対しておよそ118 ビット相当の耐性を提供すると見積もられている。一方で、このプロセスは計算コストが高く、1 件の取引を生成するのに数時間の処理を要する可能性がある。
QSB の制約とセキュリティ上の考慮点
QSB はネットワーク全体を一挙に解決するものではなく、その点について StarkWare は率直だ。この手法はビットコイン全体を保護するのではなく、1 回の取引ごとに保護を提供するにとどまり、旧来のプレ・SegWit 形式のアドレスでしか機能しない。つまり、現在のビットコイン活動の大きな割合を占めるTaproot のアウトプットやLightning Network のチャネルには何の保護も提供しないということだ。
さらに、コインがそもそも QSB 保護されたアウトプットに到達するまでの構造的な落とし穴もある。コインは、QSB による保護状態に入る前に、通常の取引を経由して移動しなければならず、その通常のステップでは、QSB が隠そうとしているのと同種の公開鍵情報が一時的に露出してしまう。言い換えれば、保護が有効になるのは、すでに短い露出期間が過ぎた後であり、この制約について StarkWare は過小評価するのではなく、明確に認めている。
現在の量子脅威と将来の暗号アップグレード
ビットコインの暗号を破れる量子コンピュータは現時点では存在せず、StarkWare もそのような示唆をしないよう注意している。StarkWare の CEO である Eli Ben-Sasson は、このデモンストレーションを、攻撃が差し迫っている証拠ではなく、防御が可能であることの安心材料だと表現した。彼は The Block に報じられたコメントの中で、暗号資産業界をタイタニック号の乗客になぞらえ、Levy の手法を「救命ボート」が存在することの証拠だと表現している。「それは安心してよいという理由にはならない」と Ben-Sasson は語る。「それは、より多くの救命ボートを、しかも今すぐに作るべき理由なのだ。」
Levy 自身も、QSB を恒久的な解決策ではなく最後の手段と位置づけており、Ben-Sasson は真の前進の道としてBIP-360 を挙げている。これは、取引を 1 件ずつ保護するのではなく、ネットワーク全体のビットコイン暗号を作り替えることを目指すプロトコルレベルのアップグレード提案だ。QSB コードの独立したレビューと、さらなるメインネットでのテストが、この手法がより広く利用される前に行われる見込みである。この違いがなぜ重要なのか。それは、取引ごとの回避策は時間を稼ぐことはできても、プロトコルアップグレードが最終的に可能にするような、何百万ものアドレスへのスケールには対応できないからだ。
現時点でのユーザーの利用可能性と実務的な影響
一般のビットコイン保有者にとっては、現時点では何も変わらない。QSB は Coinbase やハードウェアウォレット、その他の主流サービスでは利用できず、署名グラインディングに必要な膨大な計算のため、標準的なビットコイン取引手数料よりもはるかに高コストだ。StarkWare 自身もこれを認めており、QSB をカストディアンや開発者向けの概念実証であって、一般消費者向けツールではないと位置づけている。
この取引が示しているのは、ネットワーク分裂を引き起こすことなく、ビットコインの既存ルールが少なくとも 1 つの形態の量子防御を受け入れられるという事実だ。これにより、開発者は恒久的な解決策――それが最終的に BIP-360 になるのか、別のアプローチになるのかは別として――を洗練させ続けるための時間的余裕を得る。一方で、量子脅威そのものは、現時点では理論上のものにとどまるものの、業界の長期的な計画に影を落とし続けている。
FAQ
StarkWare の量子耐性ビットコイン取引にはどのような意義がありますか？
メインネット上で初の量子耐性ビットコイン取引を実証し、プロトコル変更なしに、既存のビットコインルールが量子防御をサポートできることを示しています。
Quantum Safe Bitcoin（QSB）はどのようにして量子攻撃に対するビットコインのセキュリティを高めますか？
QSB は署名グラインディングと RIPEMD-160 ハッシュを用いて公開鍵の露出を最小化し、ショアのアルゴリズムを用いる量子攻撃に対して約 118 ビット相当の耐性を提供します。
現時点での QSB のユーザー向けの制約は何ですか？
QSB は一度に 1 件の取引しか保護できず、プレ・SegWit アドレスでのみ動作し、Taproot や Lightning Network には対応しておらず、コストも高く、一般的なウォレットや取引所ではまだ利用できません。
ビットコインは現在、量子コンピュータからのリスクにさらされていますか？
現存する量子コンピュータはビットコインの暗号を破ることはできませんが、QSB や BIP-360 のような将来のプロトコルアップグレードは、将来的な脅威に備えてネットワークを準備するものです。
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本記事は人工知能の支援を受けて作成され、編集チームによる確認を経ています。
