量子は本当に「間もなく」ブロックチェーンを破壊するのか？知っておくべきこと

何度も問いかけられる質問：ブロックチェーンは量子の脅威に対してパニックになる必要があるのか？その答えはあなたが思うよりも複雑であり、すべてのブロックチェーンが同じリスクレベルに直面しているわけではありません。

新たな「保存して解読する」攻撃が本当の問題

量子について語るとき、多くの人はそれが未来の攻撃だと想像します。実際には、最大の危険はすでに今日起きているのです。

攻撃者は、非常に強力な量子コンピュータを待つ必要はありません。彼らは今まさに暗号化された通信情報を保存しており、技術が進歩したときに解読できるように意図しています。現代のアルゴリズムで素数の分析の難易度に基づいているリンク数の計算方法は、量子コンピュータがShorのアルゴリズムを使って迅速に解決できる問題です。

これには何の意味があるのでしょうか？今日送信される国家機密や敏感情報は、10〜50年後に漏洩する可能性があります。したがって、長期的にデータを保護するブロックチェーンシステムは今すぐ量子耐性の暗号に切り替える必要があるのです。

デジタル署名：まったく別の問題

多くの誤解は、(ECDSAやEdDSA)のようなデジタル署名も従来の公開鍵暗号と同じリスクレベルだと考えることにあります。

単純に言えば、署名には「量子コンピュータが解読できるプライベートな内容」が含まれていません。署名はあくまで取引の正当性を証明するものであり、たとえ将来的に量子が署名を偽造できたとしても、過去のブロックチェーン上の署名は「消去」できません—量子コンピュータは時間を逆行できないからです。

結果として：署名はアップグレードが必要ですが、すぐに行う必要はありません。すでに完了し検証済みの取引は引き続き安全です。

zkSNARKs：意外な保護層

ゼロ知識証明(Zero-Knowledge Proofs)の技術は、全く異なる原則に基づいています。現在は楕円曲線暗号を使用していますが、その「非知識」特性は、証明に個人データを開示しないことを意味します。

これはつまり、zkSNARKsは量子解読の影響を受けないということです。解読すべきものが何もないからです。

ブロックチェーンの優先順位

緊急性のレベルをまとめると：

1. プライベート通信の暗号化 (すぐに必要)
2. デジタル署名 (必要だが待てる)
3. zkSNARKs (最も緊急性が低い)

ただし、ビットコインは例外的なケースです。ビットコインは、迫る量子攻撃のリスクではなく、古い設計の決定によるリスクに直面しています。

初期のビットコインはP2PK構造を採用しており、公開鍵が直接ブロックチェーンに公開されています。量子コンピュータはShorのアルゴリズムを使って公開鍵から秘密鍵を抽出できる可能性があります。また、一度使われた、または鍵を失ったウォレットは一生更新できず、何百万BTCも永遠に攻撃の対象となる可能性があります。

ビットコインの移行は単なる技術的課題だけでなく、法的、社会的な問題と時間も関わります。ビットコインは今すぐ計画を立てる必要がありますが、段階的に進めるべきです。

警告：焦ってアップデートすると逆効果

重要な観察点：現在の多くの量子耐性アルゴリズムはコストが高いです。ポスト量子暗号(ML-DSAやFalcon)は、従来の署名より10〜100倍大きく、サイドチャネルや実装ミスに対して脆弱です。

さらに、かつて高評価だったRainbowやSIKE(のようなアルゴリズムも破られています。したがって、盲目的なアップデートは、回避すべきリスクよりも大きなリスクを生む可能性があります。

ブロックチェーンの実践的戦略

全面的な切り替えの代わりに、ブロックチェーンは多層戦略を採用すべきです：

• ハイブリッド暗号：長期保護のためにポスト量子＋従来の暗号を併用
• 早期ハッシュ署名：署名の必要性が低いケースに使用)ファームウェア更新(
• モジュラー設計：将来的に署名システムをアップグレードできるようにし、過去の資産を壊さない
• 標準化の追跡：インターネットのPKI標準に従い、慎重に進める

量子は現実的な課題ですが、今日パニックになる理由ではありません。むしろ、今すぐ計画を立てるべき理由です。