QuFi、ポスト量子検証プラットフォームを公開、Bitcoinテストネットで概念実証を実施

ポスト量子インフラ企業のQuFi Networkは、既存のブロックチェーン決済ネットワークに変更を加えることなく、将来の量子コンピューティングの脅威からデジタル資産を保護するために設計された検証プラットフォームを公開しました。

同プラットフォームは検証と決済を分離し、トランザクションが既存のブロックチェーンネットワークで決済される前に、分散型のノードネットワークを用いてポスト量子暗号による検証を行います。

あわせてQuFiは、この検証システムをBitcoin($BTC)に適用した概念実証「uBTC」を発表しました。uBTCは現在Bitcoin Testnet4で稼働しており、$BTCのコラテラルを検証し、決済環境間での価値の移動を管理する暗号証明を生成します。償還は最終的に標準的なBitcoinトランザクションとして決済されます。

プラットフォームの基盤となるのは、デジタル署名と安全な鍵交換に使用される3つのポスト量子暗号規格、ML-DSA-65、SLH-DSA、ML-KEM-1024です。この3つはいずれも米国国立標準技術研究所(NIST)によって標準化されたものであり、NISTは2024年8月に数年にわたる公開選定プロセスを経て最終的なポスト量子暗号規格を公表し、現在ほとんどのブロックチェーンを保護しているECDSAといった古典的な方式からの移行において業界共通の基準点を提供しました。

QuFiによれば、この外部検証レイヤーは、個々のブロックチェーン上で直接、より大きなポスト量子署名を採用する際に生じる追加のストレージ、帯域幅、計算負担を回避することを目的としています。この制約は特にBitcoinにとって中心的な障害となってきました。ポスト量子署名方式は一般に、楕円曲線暗号の同等物よりはるかに大きな署名と公開鍵を生成するため、すべてのノードが完全な取引履歴を保存するネットワークにおいて、ブロックやUTXOのストレージを大幅に増加させることになるからです。

暗号資産業界、量子防御を強化

今回の公開は、ブロックチェーンネットワークを潜在的な量子コンピューティングの脅威に備えさせようとする一連の最近の取り組みの中で行われたものです。懸念事項には「今収集し、後で復号(harvest now, decrypt later)」シナリオが含まれます。これは、十分な能力を持つ量子コンピュータが実現した時点で破ることを狙って、攻撃者が今日、暗号化または署名されたデータを記録しておくというもので、署名やアドレスが永久にオンチェーン上で可視化されるパブリックブロックチェーンでは特に問題となります。

8月には、StarkWareがフォークを必要とせず、メインネット上で耐量子性のあるBitcoinトランザクションをテストしました。ただし、このトランザクションには数時間の計算が必要で、コストは約150~200米ドルに上り、非標準的なフォーマットのためマイナーへの直接送信が求められました。

Jonas Nick氏が8月26日にBIP SHRINCS提案を発表。出典:Jonas Nick

同じ月には、ヨーロッパ、中東、アジア各地の銀行や規制当局が、QuFiのプラットフォームに組み込まれているのと同じ暗号規格のひとつであるML-DSA-65を用いたポスト量子ウォレットとオンチェーン送金のテストパイロットに参加しました。また同時期に、Ethereum Foundationは計画していたポスト量子アーキテクチャからPoseidonハッシュ関数を除外し、SHAやBLAKEといった確立された代替案を採用しました。

Bitcoin開発者たちもプロトコルレベルでの防御を模索しています。8月にはBlockstreamの研究者らが、耐量子署名に伴うサイズとパフォーマンスのコストを削減するために設計された実験的なポスト量子署名方式「SHRINCS」に関するBitcoin Improvement Proposalを公開しました。

このアプローチにはトレードオフがあります。SHRINCSは署名サイズを縮小するためにステートフル署名を使用しており、ウォレットが過去に使用した署名鍵を追跡する必要があります。この方式は完成したセキュリティ証明がない初期段階にとどまっており、その設計は複雑さと潜在的なユーザーの失敗モードを増やします。同様に、QuFiのテストネット段階にあるuBTCの概念実証も大規模環境では未検証であり、プロジェクトはメインネット展開の時期をまだ発表していません。本番レベルの取引量や敵対的条件下で外部検証レイヤーがどのように機能するかは、この分野のポスト量子移行を注視する観察者にとっての重要な問いとなっています。