ビットコインでは、StarkWareが開発した構成を用いた実験的な量子セーフ（quantum-safe）トランザクションが完了しました。これは、性能が向上し続ける量子コンピュータがブロックチェーンネットワークに及ぼしうるセキュリティリスクへの対応を目指す取り組みが続いていることを示すものです。このトランザクションは、ネットワークの基盤となるプロトコルに一切の変更を加えることなく、ビットコインが量子耐性のある取引メカニズムを採用できることを実証するよう設計されました。

StarkWareはこの実験的トランザクションを確認し、Quantum Safe Bitcoin（QSB）トランザクションスキームの開発者としてAvihu Mordechai Levy氏の功績を明らかにしました。提供された情報によると、この作業はMARA FoundationおよびTomer Giladi氏との協力のもとで行われました。

QSBスキームは、ビットコインのプロトコル自体は変更せず、ネットワークの既存のレガシースクリプトの制約との互換性を保ちながら、ビットコインに量子耐性のあるセキュリティを提供するよう設計されています。

量子コンピューティングリスクに狙いを定めたスキーム

量子コンピューティングは、Shorのアルゴリズムのようなアルゴリズムが、従来のコンピュータでは解くのが困難とされる数学的問題に依存する暗号システムを脅かしうるため、ブロックチェーンネットワークにとって潜在的な長期的課題となります。そのため、十分な能力を備えた量子マシンが利用可能になれば、ビットコインの既存の暗号アーキテクチャはセキュリティ上の懸念に直面する可能性があります。ビットコインのトランザクション署名は、長年使われてきたECDSA方式も、Taprootとともに導入されたSchnorr署名も、いずれも楕円曲線暗号に依存しており、これはまさにShorのアルゴリズムが破る対象とされる構成の分野です。公開鍵がすでに露出しているアウトプット、たとえば初期のpay-to-public-keyトランザクションや再利用されたアドレスは、攻撃者がまずハッシュから公開鍵を復元する必要がないため、最も直接的なリスクにさらされているとしばしば指摘されています。

Levy氏は2026年4月9日にQSBトランザクションスキームを、この潜在的脅威に対処することを意図したアプローチとして発表しました。この構成は、Shorのアルゴリズムに関連する前提の下でも安全であり続けるよう設計されており、ビットコインのコアプロトコルを変更する要件を回避しています。

この開発は、量子システムが広く使われている暗号メカニズムを攻撃できるようになる前にコンピューティング技術の進歩に備えるべきだという、ブロックチェーンネットワーク全体に共通するより広い懸念を反映しています。この懸念はブロックチェーンの域を超えて広がっています。米国国立標準技術研究所（NIST）は2024年8月に最初の耐量子暗号標準を確定しており、移行計画は業界横断的な取り組みとなっています。Quantum Resistant Ledgerなどの一部のブロックチェーンプロジェクトは、ローンチ時からハッシュベースの署名を採用しています。

StarkWareが既存のプルーフオブワーク構成を修正

StarkWareのアプローチは、BINOHASHと呼ばれる構成を基盤としています。この開発では、量子攻撃に対して脆弱とされるコンポーネントを修正し、署名サイズに基づくプルーフオブワークパズルを、ハッシュから署名へのパズルに置き換えています。

技術的な説明によると、改訂されたメカニズムのセキュリティは、置き換えられたコンポーネントのセキュリティ特性ではなく、RIPEMD-160の原像計算困難性（preimage resistance）に依存しています。この変更は、量子アルゴリズムに対して脆弱になりうる暗号学的前提へのスキームの依存度を下げることを意図したものです。ハッシュ関数は、署名方式よりも量子攻撃に対する耐性が高いと一般的に考えられています。Groverのアルゴリズムは総当たり攻撃に対して二次の高速化しかもたらさないのに対し、Shorのアルゴリズムは素因数分解や離散対数に対して指数関数的な優位性をもたらすためです。

報告によると、得られた構成は、Shorベースの脅威モデルの下でおよそ118ビットの第二原像計算困難性を提供するとされています。Groverのアルゴリズムの下では、推定セキュリティレベルはそのおよそ半分です。これらの推定値は、異なる量子攻撃シナリオの下でこの構成の破壊に成功することの計算上の困難さを示すことを意図しています。

ビットコインの既存の制限内で動作する設計

この提案の重要な特徴は、ビットコインの既存のスクリプト制限との互換性です。報告によると、このスキームはレガシーなビットコインスクリプトの枠組み内に収まっており、オペコードは201以下、サイズは10,000バイトの制約内に収まっています。

この互換性が重要でありうるのは、ビットコインへのプロトコルレベルの変更には、一般的に広範な技術レビューとエコシステム全体の幅広い調整が必要となるためです。既存のスクリプト制限内で動作できるメカニズムは、ネットワーク全体のプロトコルアップグレードを直ちに必要とすることなく、量子耐性機能を実験するための代替の道を提供しうるものです。

StarkWareはこの節目をXで次のように発表しました：

Quantum-safe Bitcoin, mined on mainnet, Today. Designed by @avihu28 – the first ever quantum-safe Bitcoin transaction was built in collaboration with @MARAFoundation_ and our own @giladi_tom85141 . Every chain faces the same quantum deadline. Today we took a huge step to move…

— StarkWare (@StarkWareLtd) August 26, 2026

この実験的トランザクションは、この概念が理論的な研究を超えて動作するプルーフオブコンセプトへと進められることをも実証しています。このトランザクションはビットコインのメインネット上でマイニングされたと説明されており、実際のネットワーク条件の下で提案されたメカニズムの実践的な実証を提供しています。

低コストのテストがさらなる研究を支える可能性

技術的な説明では、このスキームに関連するオフチェーンのGPUコストは数百ドル程度と推定されています。この数値は将来の本番環境のコスト予測ではなく実験的な実装を反映したものですが、比較的入手しやすい計算要件は、研究者や開発者によるさらなるテストを容易にする可能性があります。

報告されたメインネットでの実証は、量子セーフなトランザクションの概念が、単なる理論的な提案にとどまらず、ビットコインの既存の運用環境の中でテストできることの裏付けとなります。

完全なアップグレードではなく実験的な一歩

この開発は、ビットコインが将来起こりうるあらゆる量子攻撃に耐えられるよう完全にアップグレードされたことを意味するものではありません。むしろ、量子コンピューティングが現在のブロックチェーンセキュリティを脅かしうる水準に達する前に、代替となる暗号メカニズムを評価するための実験的な一歩を表しています。

量子コンピューティング研究が進展するにつれ、ブロックチェーン開発者の間では、将来の潜在的な攻撃に対してトランザクションのセキュリティを維持する方法の検討が進んでいます。StarkWareのQSB構成は、プロトコル互換性、ハッシュベースのセキュリティ前提、実践的な実装への着目という特徴とともに、この取り組みに新たな技術的アプローチを加えるものです。

報告によると、今回成功した実験的トランザクションは、量子セーフなビットコイントランザクションに関するさらなる研究や、次世代のコンピューティング技術に備えて分散型ネットワークを準備するというより広範な課題の基盤となる可能性があります。注目点として残る疑問には、このスキームのセキュリティ推定が独立した暗号解読レビューの下で成り立つかどうか、そしてこの種のさらなるメインネット実験が、確立されたネットワークが量子コンピューティングにどう備えるべきかをめぐるより広い議論に影響を与えるかどうかが挙げられます。

出典：CoinTrust