イーサリアムのレイヤー2ネットワークStarknetを運営するブロックチェーンインフラ企業StarkWareは、ビットコインメインネット上で初の量子安全なビットコイントランザクションがマイニングされたと発表した。これは、ネットワークのコンセンサスルールを変更することなく、将来の量子攻撃から資金を保護する方法を検証するものである。

Starkwareは水曜日のブログ記事で、このトランザクションがStarkwareの研究者Avihu Levy氏が開発したQuantum-Safe Bitcoin（QSB）方式を利用したと述べた。Levy氏は4月に研究を発表し、その後StarkwareのエンジニアTomer Giladi氏がこの提案を実動するメインネットトランザクションへと形にする協力をした。

「本日、稼働中の量子コンピューターを持つ攻撃者にも耐えられる量子安全なトランザクションがビットコインメインネット上でマイニングされました」とStarkwareは記した。「ビットコイン保有者は、量子コンピューターでは開けられない保管先にコインを移動させる手段を手に入れました」

ビットコインはトランザクションの保護に楕円曲線暗号を使用しており、Shorのアルゴリズムを実行する十分に強力な量子コンピューターは、理論上これを破って秘密鍵を導き出し、資金を盗む可能性がある。現在の暗号システムを破れる量子コンピューターの存在は知られていないが、このリスクは暗号資産業界以外でも深刻に受け止められている。2024年には米国国立標準技術研究所（NIST）が初の耐量子暗号標準を最終化し、CISAをはじめとする政府機関が、量子脆弱性のある暗号からの移行を組織に促している。

ビットコインの保護には、最終的に古いソフトウェアと互換性のないルールを導入しネットワークを分裂させる可能性のあるハードフォークか、新しいルールを導入しつつ古いノードとの互換性を維持できるソフトフォークのいずれかが必要になる可能性がある。Starkwareは、ソフトフォークが引き続き望ましい長期的な解決策であるとしつつ、QSBはネットワークのアップグレードを待つことなく個人の資産を保護する手段を提供するとしている。

「私としては、ビットコインがソフトフォークを選択することを依然として望んでおり、実現すると考えています」とStarkwareのCEO、Eli Ben-Sasson氏は述べた。「本日の成功したトランザクションがビットコインにもたらしたのは、それが実現する前でも資産を保護できるという安心感です」

この問題は、どのビットコイン資産が将来の量子攻撃に最もさらされる可能性があるかを研究者が評価する中で、注目を集めつつある。6月には、Coinbaseの量子アドバイザリー評議会が、公開鍵の露出やアドレスの再利用により、約700万ビットコインが脆弱になりうるという推計を発表した。この数字には、初期の時代のアドレスに保管されているとみられるコインも含まれており、その中には、公開鍵が長年オンチェーン上で閲覧可能な状態にあるビットコインの匿名の創設者Satoshi Nakamotoに関連するものも含まれる。

Starkwareによると、Quantum-Safe Bitcoinは、楕円曲線ではなくハッシュ関数に基づく2つ目の量子耐性ロックを追加する。ハッシュベースの暗号は既知の量子アルゴリズムに対してより耐性があるとされており、だからこそハッシュ関数と耐量子署名方式が、提案されているほとんどの耐量子設計の基盤となっている。QSBは「シグネチャー・グラインディング」という手法を用い、ビットコインが有効な形式の署名として受け入れるトランザクションハッシュを見つけるために、チェーン外で計算処理を行う。

Starkwareは、QSBはビットコイン全体を量子安全にするものではなく、ハッシュベースのセキュリティによって特定のトランザクションを保護するものであると認めている。すでに公開鍵が露出しているアドレスは保護できず、現時点ではトランザクションをマイナーに直接送信する必要がある。

「この驚くべき成果は、『ビットコインは量子の脅威に備えている』というメッセージとして受け取られるべきではありません。そうではまったくありません」とBen-Sasson氏はXに投稿した。「この優れた研究が注目を集めることで、私たちのメッセージ、つまり『ヒューストン、問題が発生している。その解決には、ビットコインのための本格的なソフトフォークに真剣に取り組むべきだ』ということが、皆にくっきりと伝わることを願っています」と同氏は述べた。「それが大惨事を回避する方法であり、まだ時間は残されています」