Googleの量子コンピューティングチームが、暗号通貨業界が長年恐れていた論文を発表した。その見出しの数字は無視できない。十分な性能を持つ量子コンピューターであれば、理論上、実際のビットコイン取引を約9分で解読できるというのだ。
3月30日に発表されたこの研究によると、ビットコインウォレットを保護する256ビット楕円曲線暗号(ECDLP-256)を破るには、50万個未満の物理量子ビットで済むと推定されている。これは従来の推定値の約20分の1に相当する。大幅な下方修正であり、この脅威が現実の懸念となる時期の見通しも変わる。
攻撃は実際にどのように行われるのか
ビットコインの暗号化は、秘密鍵を公開鍵から隠すことでウォレットを保護します。通常の条件下では、既知の古典コンピュータでは、現実的な時間枠内で公開鍵から秘密鍵を逆算することはできません。しかし、ショアのアルゴリズムで動作する量子コンピュータは、楕円曲線暗号をはるかに高速に解読できます。
論文で説明されている特定の攻撃は、古い休眠ウォレットではなく、リアルタイムのトランザクションを標的としています。ビットコインのトランザクションがネットワークにブロードキャストされると、トランザクションが承認されるまでの約10分間、送信者の公開鍵が一時的に公開されます。論文では、必要なセットアップ手順を事前に計算した量子攻撃者が、約41%の成功率でこのウィンドウを悪用できると推定しています。 9分未満.
それは必ずしもクラックが成功するとは限らない。限られた時間の中で確率的に発生する攻撃だ。しかし、9分間のタイマーで41%の確率というのは、ほとんどの人が想定していた脅威とは全く異なる。
最もリスクが高いのは誰か
約6.9万ビットコインが、より長く、よりゆっくりとした量子攻撃に対して脆弱であると考えられており、その中にはサトシ時代の約1.7万コインも含まれている。これらの古いウォレットはアドレスを再利用しているか、公開鍵が公開されているため、時間的な制約は必要なく、量子コンピュータに必要なのは十分な量子ビットと時間だけである。
皮肉なことに、プライバシーと効率性を向上させるために2021年に導入されたビットコインのTaprootアップグレードは、事態を悪化させた可能性がある。Taprootは特定のトランザクションタイプでデフォルトで公開鍵を公開することで、リアルタイム量子攻撃にさらされるウォレットの数を増やしてしまった。これは意図したものではなかったが、現在ではGoogle自身の文書にも記載されているリスクとなっている。 研究.
イーサリアムは実際には9分間攻撃に対して脆弱性が低い。なぜなら、ETHのトランザクションははるかに速く承認されるため、量子攻撃者が活動できる時間が短くなるからだ。
現状はこうだ
重要な背景情報として、この脅威は差し迫ったものではないということが挙げられます。現在、ビットコインの実際の取引に対してショアのアルゴリズムを実行するために必要な誤り訂正機能を備えた、500,000万個の有効な物理量子ビットを持つ量子コンピュータは存在しません。GoogleのWillowチップは、一般に知られている中で最も先進的な量子プロセッサですが、論文で必要とされる規模よりもはるかに小さい規模で動作しています。
Googleは2016年からポスト量子暗号(PQC)への移行に取り組んでおり、2029年までの移行完了を目標としている。この研究は、悪意のある攻撃者に攻撃手法を提供しないよう、ゼロ知識証明の手法を用いて実施された。
ビットコインコミュニティは長年にわたり量子リスクを認識しており、原理的には現在のECDSA標準に取って代わる可能性のある、いくつかのポスト量子署名方式が存在する。本論文は、その緊急性をさらに高めるものである。必要な量子ビット数は予想よりも少なく、開発期間は想定よりも短くなる可能性があり、Taprootの複雑な問題が新たに文書化された。
高性能な量子コンピューターが登場する前に、この問題に対処するのに十分な速さでエコシステムが動くかどうかが真の未解決問題であり、現時点ではその答えは不明である。
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著者: アダム·リー
アジアニュースデスク / 暗号解読ニュース