暗号技術企業Project Elevenは木曜日、量子コンピュータが現在の暗号化方式を破れるようになった後も、ビットコインのユーザーがウォレットの保有（所有）を証明できるようにすることを目的とした暗号技術を公開した。Project ElevenのCEOであるAlex Prudenは、量子攻撃が可能になった後にウォレットの保有を証明することが中心的な課題だと述べた。有効なデジタル署名は、正規の所有者と攻撃者をもはや確実に区別できなくなるためだという。開発は、暗号資産業界が「Q-Day」（量子コンピュータがビットコイン取引を保護する楕円曲線暗号を破れるようになる瞬間）に向けた準備を加速させる中で進んでいる。これには、ビットコインの改善提案BIP-360が2月に正式なレビュー段階へ進むことや、6月にCoinbaseが、所有者が量子耐性（クオンタムセーフ）のアドレスへ移行できなければ、ビットコイン約7百万枚が脆弱になる可能性があると警告したことなどが含まれる。
Project Elevenが鍵導出経路の検証手法を導入
この手法は、ウォレットの鍵導出経路（key derivation path）を用いて、ウォレットの秘密鍵を生成するために使われた親鍵を、それを明かさずにユーザーが制御していることを証明できるようにする。水曜日のXスレッドでPrudenは、Q-Day後には、量子攻撃者と正当な所有者の双方が同一の署名を作り出せるようになる、と説明した。量子コンピュータが公開鍵から楕円曲線暗号の秘密鍵を導出してしまえば、署名が同一になるためだ。Prudenは「親鍵を知っていることを、それを明かさずに証明できるのは、真の所有者だけだ」と書いた。Project Elevenによれば、量子コンピュータは親鍵を再構築できないため、ウォレットの秘密鍵が侵害された後でも、この手法は正規の所有者と攻撃者を区別できるという。
Jim PosenとBiniusによる実装が学術研究を土台に発展
この取り組みは、オープンソースのゼロ知識証明システムであるBiniusの主要メンテナー、Jim Posenとの共同で開発された。実装は、研究者のAlon SattathとRobert Wyborskiが最初に提案した「signature lifting（署名の持ち上げ）」と呼ばれる手法に基づいている。Project Elevenは、ハッシュ負荷の高い暗号処理を高速化するために設計されたオープンソースの証明システムであるBiniusを用いて、Posenがこのアプローチを実装するための資金を提供した。試作版は監査がされておらず、利用するにはブロックチェーンのプロトコル対応が必要になる。
2025年までにビットコイン開発者が量子耐性のアップグレードを前進
2月、ビットコイン開発者はBIP-360を正式なレビュー手続きへ進め、将来の量子耐性のアップグレードに向けた土台を築いた。3月にはBTQ Technologiesが、自社のBitcoin Quantumテストネット上で初の動作する実装をリリースし、開発者がその提案をテストできるようにした。6月には、Coinbaseの量子アドバイザリー・カウンシルが、ポスト量子（ポスト・クオンタム）への移行を計画し始めるようブロックチェーン開発者に促し、所有者が量子セーフのアドレスへ資金を移せなければ、最終的に約7百万枚のビットコインが量子攻撃に対して脆弱になり得ると警告した。その月の後半、ドナルド・トランプ大統領は、連邦政府のポスト量子暗号への移行を加速させる大統領令に署名した。
移行のタイミングを逃したユーザーを対象とする回復メカニズム
提案されている回復メカニズムは、将来の量子セーフ・アドレスへの移行を逃したユーザーを対象としている。Prudenは「世界中が量子移行計画を真剣に考えてくれたらどれほど良いかと思うが、現実には、いくつかのデジタル資産ウォレットはその期限を逃すだろう」と書いた。「そこで代替手段が用意される。つまり、その期限が閉じた後でも、署名ではなく導出によって所有を証明できる。」
よくある質問
Project Elevenは木曜日に何を発表しましたか？
Project Elevenは、量子コンピュータが現在の暗号化方式を破れるようになった後も、ビットコインのユーザーがウォレットの保有（所有）を証明できるようにする暗号技術を公開しました。この手法は、鍵導出経路を使って、それを明かすことなく親鍵の制御を確認します。
なぜビットコインにはポスト量子の保有（所有）検証が必要ですか？
Q-Day後、量子コンピュータが公開鍵から秘密鍵を導出できるようになると、有効なデジタル署名は、攻撃者と正当な所有者の双方が同一の署名を作り出せるため、ウォレットの保有を確実に証明できなくなります。Project Elevenの手法は、量子コンピュータが再構築できない導出経路上の親鍵を使うことで、この問題に対処します。
ビットコイン業界が立ち上げた量子耐性の取り組みは何ですか？
2月、ビットコイン開発者は、量子耐性のアップグレードに向けてBIP-360を正式なレビューへと進めました。3月にはBTQ Technologiesが、Bitcoin Quantumテストネット上で最初の動作する実装をリリースしました。6月にはCoinbaseが、ビットコイン約7百万枚が脆弱になり得ると警告し、ドナルド・トランプ大統領が、連邦政府のポスト量子暗号への移行を加速する大統領令に署名しました。
