イーロン・マスク氏が、量子コンピューターの実用的な規模はおおむね400量子ビット程度に 抑えられるとする物理理論を支持したことで、ビットコイン (BTC) は量子攻撃に対して当面安全だ――との見方が一部トレーダーの間で広がっている。 ただし、ネットワークの防御を破るのに必要とされる論理量子ビット数は、最新推計で835個にまで 切り下げられており、楽観視はできない。
重要ポイント
- マスク氏は、宇宙を「離散的な構造」とみなし、実用的な量子ビット数を400個前後に制限する理論を支持したが、ビットコインには言及していない。
- ビットコインの署名アルゴリズムを破るのに必要な論理量子ビットは、最新論文で835個と推計され、従来の見積もりからさらに低下した。
- IBMは2029年までに200論理量子ビットで1億ゲート動作を目指しているが、物理理論も攻撃推計も、いずれもまだ実証段階にはない。
マスク氏がオックスフォードの「量子ビット上限」理論に賛同
マスク氏は8月29日、Institute of Art and Ideasが投稿したオックスフォード大学の物理学者 ティム・パーマー氏の研究紹介に対し、 宇宙はプランク長スケールの「立方体（Planck cubes）」単位で整数的に記述できるとの考え方に 賛同する形で返信した。 投稿自体はその前日に公開されており、マスク氏はこの中で秘密鍵やデジタル署名、 ビットコインネットワークについては一切触れていない。あくまで物理学上の議論としてコメントした格好だ。
これを受け、投資家のフレッド・クルーガー氏が翌日に議論を引き継ぎ、 ビットコインの量子耐性はすでに実質的に確保されている可能性があると主張した。 現在の理論では、ビットコインの署名を破るには835個の論理量子ビットが必要と見積もられており、 マスク氏とベンチャー投資家のスティーブ・ジュルヴェトソン氏はいずれも パーマー氏の研究に好意的なコメントを寄せているという。
パーマー氏は2003年に王立協会フェローに選出された気象学者で、 オックスフォード大学で数値予報モデルの開発に長年従事してきた。
同氏の論文は、米科学アカデミー紀要（PNAS）の3月号に掲載されたもので、 従来の量子論を支えてきた「連続的な数学的構造」を、離散的な位相空間構造へ置き換える内容だ。 この研究では、現在のハードウェア上で実用的に扱える量子ビット数の上限を おおむね200〜400個、どのような設計を用いても理論的な上限は1,000個程度と見積もっている。
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ビットコイン署名への攻撃コスト推計は低下傾向
一方、暗号研究の現場では、ビットコインが量子攻撃にさらされるリスクの定量化が進んでいる。 Han Luo氏ら8人の研究チームは7月の論文で、 ビットコインが採用する楕円曲線「secp256k1」を破るのに必要な論理量子ビット数を 835個と算出し、 これまで公表されてきた推計値をさらに引き下げた。
もっとも、セキュリティ研究者のマリン・イヴェジッチ氏は、 この回路設計ではライバル手法に比べてトフォリゲートの使用数が約20倍に膨らむと指摘。 これはマシンの「幅」を狭くする方向に働くものの、必ずしも攻撃コストを大幅に下げるわけではないと警鐘を鳴らす。
Googleの研究者で、昨年この分野の基準値を塗り替えたクレイグ・ギドニー氏も、 今回のゲート数は「厳密な回路としては予想よりかなり小さい」と評価している。
現時点でボトルネックとなっているのはハードウェアだ。 公開されている量子マシンはいずれも必要水準にはほど遠く、 IBMは自社ブログで、2029年までに「Starling」システムで 200論理量子ビット上で1億ゲートを実行する計画を示している。
StarkWare、量子耐性ビットコイン取引を実ネットワークで実証
議論が物理理論の是非に及ぶ一方で、ビットコイン側の防御策はより実務的なレベルで動き出している。 StarkWareの研究者が開発した量子耐性トランザクションが、 ソフトフォークを伴わずにビットコインのメインネット上で 実際に処理された。 これについて、最高経営責任者（CEO）のエリー・ベン・サッソン氏は、 「安心してよいというシグナルではなく、非常用ボートを水面に浮かべた段階」と位置づける。
量子リスクを巡る議論は年初から続いている。 オンチェーン分析会社Glassnodeは5月時点で、 すでに公開鍵がチェーン上に露出しているBTCが約604万BTCに達していると試算。 Coinbaseは量子技術に関するアドバイザリーボードを設置し、 業界コンソーシアムは7月にポスト量子暗号研究向けとして1,500万ドルの拠出を約束した。
マイクロストラテジー共同創業者のマイケル・セイラー氏は一貫して、 「現実的な量子脅威が顕在化するのは10年以上先」と主張し続けている。 そのなかで、週末の物理学論争にもかかわらず、 ビットコイン価格は日曜時点で約7万8,000ドル近辺で推移し、 市場はほとんど動じなかった。
