Google Quantum AIは、10月15日に学術誌Scienceに掲載された研究によると、Willow量子プロセッサが主要な量子演算のエラーを40分の1に削減し、99.99%の論理忠実度を達成したと木曜日に発表した。この結果により、Bitcoinの現在のデジタル署名が将来の量子攻撃にどれほど耐えられるかをめぐる議論が再燃している。この発表は、CoinbaseやStarknetなどが耐量子アップグレードを検討する中で行われた。

Willow、マジック状態テストで99.99%の忠実度を達成

今回の研究は、マジック状態栽培と呼ばれるプロセスを検証したもので、Willowは99.99%の論理忠実度を持つ特殊な量子状態を生成した。量子コンピュータが複雑な計算を行うにはこれらの状態が必要であり、従来の推計では、その生成にマシンの容量の最大95%が消費される可能性が示されていた。こうしたエラーを克服することが、現在の小型プロセッサと、研究者らが従来の暗号への脅威となるとする大規模な耐故障型マシンとの間の最大の障壁と広く見られている。

Googleはプロセッサ上で繰り返し検証を行って不良の状態をふるい落とし、合格したのは試行のわずか8%だった。研究者らは残りの状態を2つの誤り訂正方式の間で移転することに成功したが、より大規模なテストはまだ必要としている。

Bitcoinの長期的な量子リスク

3月、Google Quantum AIの研究者らは、将来のマシンが物理量子ビット50万個未満でBitcoinの現在の署名保護を破る可能性があると見積もった。この計算は将来のハードウェアを想定したものであり、実際の攻撃が成功したものではない。比較として、Willowは現在105量子ビットで動作しており、現在のハードウェアとこうした推計が示す規模との差を物語っている。研究者らは、公開鍵が露出したトランザクションに対する9分間の攻撃の可能性に言及しており、約690万BTCが既に公開されている公開鍵を通じて露出している可能性がある。Bitcoinの署名は楕円曲線暗号に依存しており、十分な規模の量子コンピュータがこれを破り得ることは研究者らに昔から知られている。これが、業界全体で現在進行中の移行計画を後押しする前提となっている。\n他のネットワークでも保護策が議論されている。Ethereumの共同創設者Vitalik Buterinは、複数の主要な耐量子暗号標準の基盤となる数学的体系である格子暗号に対するAI支援攻撃に懸念を表明しており、Cardanoの創設者Charles Hoskinsonは10月9日のXへの投稿でこれに異議を唱え、セキュリティの選択には根拠が必要だと主張した。

Coinbase、Bitcoinの早期準備を呼びかけ

暗号資産取引所Coinbaseは10月13日、量子攻撃が現実的になる前に開発者が計画を立てるよう促すセキュリティペーパーを公表し、Bitcoinの最終的な移行を数年規模の取り組みと位置付けた。その提言には、特定のBitcoinトランザクションが鍵を公開する方法を耐量子署名オプションの導入によって変更するBIP-360の検討や、移行期間中に既存と新規の両方の署名方式をサポートできるウォレットが含まれる。

Bitcoin量子セキュリティ計画の中で、Coinbaseは限られたブロックスペース、カストディシステム、休眠中のコインを未解決の問題として挙げた。ウォレットへのアクセスを失った所有者は、アップグレードが利用可能になった時点で資金を移動できない可能性がある。

他のネットワークもセキュリティ計画を見直し

Starknetは、フォロワーが35万人を超えるXへの投稿の中で、2027年の耐量子性達成を目標に、独立したブロックチェーンになることを検討していると述べた。10月15日、同プロジェクトはこの変更を研究するかどうかをめぐる拘束力のないガバナンス投票を開始した。投票は10月22日まで実施され、ネットワークの移行を承認するものではない。

Googleは別途、自社の耐量子暗号への移行完了に向けた2029年の目標を掲げており、これは2024年に米国国立標準技術研究所（NIST）が最初の耐量子暗号標準を確定させた流れに沿うものである。