研究者ら、ビットコインのライトニングネットワーク向けに初の実用的な耐量子防御を実装
重要ポイント
- •複数大学の研究チームが、ビットコインのライトニングネットワーク向けとして初となる完全な耐量子セキュリティ設計を発表した。このプロジェクトは9月に公開された研究論文で初めて詳述された。
- •このハイブリッドソリューションは、NIST で標準化された ML-DSA デジタル署名と ML-KEM 鍵交換をライトニングの既存の古典的暗号と組み合わせており、攻撃者が接続を侵害したり支払いリクエストを偽造したりするには両方のシステムを破る必要がある。
- •イーストテキサス A&M 大学の Ahmet Kurt 博士率いるこの完全に動作する実装は、Rust-Lightning で約3〜4か月をかけて構築され、約11,000行のコードに及ぶ。
- •ビットコインのメインネットがアップグレードされても、ネットワークが標的となりうる独自の通信・支払いシステムを維持しているため、ライトニングは独自の量子脆弱性に直面する。
- •耐量子移行はより広く進展しており、NIST は2024年に最初の標準を最終化し、米国政府は連邦政府機関に対し2035年までの移行完了を目標として設定している。
イーストテキサス A&M 大学、ノースアメリカン大学、フロリダガルフコースト大学、フロリダ工科大学の研究者らは火曜日、ビットコインのライトニングネットワーク向けとして初となる完全な耐量子セキュリティ設計を構築したと発表しました。
量子コンピュータがいつかビットコインを破るかどうかは活発な議論のテーマであり、研究者らは、この脅威がライトニングのようなレイヤー2システムにとって何を意味するのかについても検討を重ねてきました。
このプロジェクトは、9月に公開された研究論文で初めて明らかにされました。チームによると、ライトニングアプリケーションを構築するためのオープンソースの Rust ライブラリである Rust-Lightning に実装され、ライトニングの通信、支払いリクエスト、および関連システムに耐量子暗号が追加されました。イーストテキサス A&M 大学も大学の声明でこの研究を公表しています。
JUST IN: East Texas A&M University students announce they've built the first post-quantum security solution for the Bitcoin Lightning Network pic.twitter.com/GJYL2a9g2G
— Bitcoin Magazine (@BitcoinMagazine) September 22, 2026
ハイブリッド設計の仕組み
このソリューションは、ライトニングの既存の暗号を置き換えるのではなく、その上に新たな耐量子暗号を重ねる方式です。米国国立標準技術研究所（NIST）が標準化した耐量子アルゴリズムである ML-DSA デジタル署名と ML-KEM 鍵交換を、ライトニングがすでに依存している古典的手法と組み合わせて使用します。両アルゴリズムは、NIST の複数年にわたる公開コンペティションを通じて選定されたもので、同機関は2024年に最初の最終版耐量子標準を策定しました。
このハイブリッド構成では、攻撃者が接続を侵害したり支払いリクエストを偽造したりするには、新しい暗号と古い暗号の両方を破る必要があります。古典的アルゴリズムと耐量子アルゴリズムのこの組み合わせは、他の分野でも一般的な移行手法となっており、近年は主要なウェブブラウザやメッセージングアプリが同様の組み合わせを採用しています。
3〜4か月、11,000行のコード
この取り組みは、イーストテキサス A&M 大学コンピュータサイエンス・情報システム学科の助教授である Ahmet Kurt 博士が主導しました。チームによると、構築には3〜4か月と約11,000行のコードを要し、小さなデモではなく完全に動作する実装だといいます。
ライトニングが独自の量子リスクに直面する理由
ライトニングは、各トランザクションをブロックチェーンに記録する代わりに、オフチェーンチャネルのネットワークを通じて、高速かつ安価なビットコイン送金を可能にします。チームによると、その暗号は強力な量子コンピュータによって最終的に破られる可能性があり、ライトニングは独自の通信・支払いシステムを維持しているため、ビットコイン自体がアップグレードされてもこのリスクは存在し続けます。
研究者らは、自分たちの研究が、他の者がメインネット向けのソリューションに注力するなか、ライトニングのオフチェーンシステムが量子時代に備え始められることを実証していると付け加えました。
広がる量子をめぐる議論
量子研究者らは、世界最大かつ最強のコンピュータネットワークを支えるビットコインのソフトウェアが、量子コンピューティングに対処するためにアップグレードを必要とする時が来ると警告しています。一部の暗号業界のベンチャーキャピタル企業は行動を促す一方、業界の有力開発者らは、現在の多くの量子コンピュータの能力は限定的であると主張してきました。
それでも、開発は人工知能の進展と同様に予期せず到来する可能性があると指摘しており、ビットコインインフラ大手の Blockstream をはじめ、一部ではソリューションの構築が始まっています。移行はビットコインの外側でも進行しています。NIST の2024年の標準は、インターネット全体で現在の公開鍵暗号を置き換えることを目的としており、米国政府は連邦政府機関が耐量子暗号への移行を完了する2035年という目標を設定しています。ライトニングにとって、9月の論文と Rust-Lightning の実装は、こうした防御を現在ネットワークが稼働するソフトウェアにどのように組み込めるかについて、開発者コミュニティに動作するリファレンスを提供するものとなっています。
この記事は最初に Bitcoin Magazine に掲載され、Mathew Di Salvo 氏によって執筆されました。
