Anthropicは、同社のClaude Mythos Previewモデルが、専門家による2年間の審査に耐えてきた格子ベースの耐量子デジタル署名方式HAWKにおいて、これまで未知の数学的弱点を特定したと発表した。この研究には約60時間の計算と約100,000ドルの計算コストが必要だった。この発見はBitcoin、Ethereum、または現在インターネットインフラを保護している暗号化には影響しないが、AIが明日のデジタル経済を保護する可能性のある暗号システムのストレステストにおいて重要なツールとして台頭しつつあることを示している。

この発見は、米国国立標準技術研究所（NIST）が主導する耐量子レビュープロセスと特に密接に関連している。NISTは既に最初の耐量子標準（FIPS 203、204、205）を公開しているが、暗号ポートフォリオの多様性を広げることを目的とする追加ラウンドを通じて、さらなるデジタル署名候補の評価を続けている。HAWKはその継続的な取り組みの一部であり、目標は候補アルゴリズムが大規模にデプロイされる前に弱点を特定して排除することである。

明日の暗号化を対象としており、今日のものではない

HAWKは、NISTの耐量子暗号標準化プロセスを通じて現在評価中のいくつかのデジタル署名方式の一つである。現実の金融システムやブロックチェーンネットワークにデプロイされたことは一度もない。

デジタル署名は、暗号通貨を送信する際、オンラインバンキングにログインする際、またはセキュアなウェブサイトにアクセスする際に、真正性を検証する数学的メカニズムである。今日の署名アルゴリズムは従来型のコンピュータに対しては有効であり続けているが、十分に強力な量子コンピュータは最終的に現在の多くの暗号化方式の基盤となる数学的問題を解決できる可能性がある。これは、RSAやECDSAのような広く使用されている方式の基盤となる因数分解問題と離散対数問題を標的とするShorのアルゴリズムによってもたらされる具体的な脅威である。このため、研究者たちはそのような攻撃に耐えうる耐量子アルゴリズムの開発に何年も費やしてきた。

Anthropicの研究結果によると、ClaudeはHAWKの最小のチャレンジパラメータを攻撃するより高速な方法を特定し、必要な推定計算量を約2⁶⁴操作から2³⁸に削減した。参考までに、2⁶⁴操作は資金力のある組織が従来のハードウェアで時間をかけて達成できる範囲の境界付近にあるのに対し、2³⁸は限られた計算リソースでも到達可能な範囲にある。これは暗号解析における重要な進歩を意味する。ただし、このアルゴリズムは実際のユーザーを保護していなかったため、本番環境で破られたわけではない。より大きなセキュリティパラメータも引き続き攻撃には計算上非現実的である。

BitcoinやEthereumに対する脅威はない

BitcoinはHAWKではなく、楕円曲線デジタル署名アルゴリズム（ECDSA）を使用してトランザクションを保護している。Ethereumも同様に異なる暗号化方式に依存している。Anthropicが発見した弱点は、いずれのブロックチェーンの現在のセキュリティモデルにも影響を与えない。

それでも、この研究はBitcoinに関連している。なぜなら、ECDSA自体が十分に強力な量子コンピュータ上で最終的にShorのアルゴリズムによって侵害される可能性のあるアルゴリズムの一つであり、開発者はネットワークがいつ、どのように耐量子暗号に移行すべきかについて積極的に議論しているからである。BIP-360という一つの提案は、単一の代替手段に依存するのではなく、複数の標準化された耐量子署名アルゴリズムをサポートすることを推奨している。もう一つのBIP-361は、耐量子トランザクションタイプを統合するための具体的なフレームワークを概説している。Anthropicの発見は、この多様化されたアプローチの論理を強化している。もし一つの提案されたアルゴリズムが後に予想より弱いことが判明しても、開発者は検証された他の代替手段を利用できる。

The Streetが報じたように、この発見はネットワーク自体の脆弱性を暴露するものではなく、Bitcoinの慎重な戦略を裏付けるものである。

暗号解析ツールとしてのAI

おそらく最も重要な教訓は、Bitcoinや単一のブロックチェーンの枠を超えて広がるものである。

何十年もの間、新しい暗号化システムはほぼ專属の数学者とセキュリティ研究者のチームによってテストされてきた。すべての潜在的な弱点を手作業で探索しなければならなかったため、レビューには何年もかかることがあった。

Anthropicによると、Claude Mythosは当初、問題が難しすぎると判断し、暗号学的チャレンジの一つを拒否した。追加のプロンプトと数日間の計算の後、モデルは10億以上の出力トークンを生成してから、新たな数学的ショートカットを特定した。その後、人間の研究者は結果を検証するために数週間を費やし、責任ある開示プロセスを通じてHAWKチームとNISTに報告した。

このワークフローは今後より一般的になる可能性がある。AIは暗号学者に取って代わるのではなく、数学的可能性を迅速に探索し、人間の専門家がその発見が正当かどうかを確認することができる。NISTのような組織にとって、これは最終的にレビュープロセスを強化できる。将来の暗号標準は、何年にもわたる人間の分析だけでなく、アルゴリズムが本番環境に移行する前に隠された弱点を発見するように設計されたAI支援テストにも耐えなければならなくなる可能性がある。

CoinDeskは、Bitcoinの量子移行戦略は既に一部の候補アルゴリズムが破られる可能性を想定しており、AI支援の暗号解析が貴重な早期警戒システムとして機能していると指摘した。

業界全体の量子準備

量子コンピュータが今日の暗号化を脅かす可能性がある未来に備えているのはBitcoinだけではない。ブロックチェーン業界全体の開発者が耐量子アップグレードを研究しており、プライバシー重視のネットワークの中には、将来の移行を容易にするための機能を既に導入し始めているものもある。

政府や主要なテクノロジー企業も同様に耐量子標準への移行を進めている。Googleは以前、インフラの一部を量子安全暗号に移行するロードマップを発表しており、この問題が学術的な議論の枠を超えていることを示している。

PostQuantumのような専門企業も、暗号評価におけるAIの新たな役割を分析している。

Bitcoinにとって、最新の研究は急ぐのではなく、慎重なアプローチを支持している。開発者は一貫して、実証された耐性なしに速度や利便性を約束するものよりも、広範な公開審査を受けたアルゴリズムを優先してきた。

今後の展望

今後数年間、注目はおそらく3つの分野に集まるだろう。

第一に、AIの暗号解析能力の向上ペースである。Anthropic自身も、言語モデルが基本的な暗号タスクに苦労していた状態から、何年もの専門家によるレビューを逃れた弱点を発見するまでに進歩したと観察している。

第二に、NISTの耐量子アルゴリズムの継続的な評価である。新しく承認される各標準は、広く採用される前に、ますます洗練されたAI支援テストに直面する可能性が高い。

第三に、Bitcoin自体の量子ロードマップである。BIP-360やBIP-361などの提案に関する議論は、開発者がネットワークが最終的に耐量子署名に移行すべき時期と方法を検討するにつれて、今後も続くと予想される。

実用的な量子攻撃は差し迫った脅威ではなく将来の懸念事項であるが、何年も前から計画することは最も賢明なアプローチとして広く認識されている。