ビットコインが抱える量子コンピューターの問題は、最終的には暗号技術というよりも、合意形成(コーディネーション)の問題と言えるかもしれない。
十分に強力な量子コンピューターは、最終的に公開されているビットコインの公開鍵から秘密鍵を導き出すことが可能になり、ネットワークが現在依存している楕円曲線暗号の安全性を脅かす可能性がある。
技術的な解決策は存在する。耐量子(ポスト量子)の代替技術はすでに存在しており、米国立標準技術研究所(NIST)はこの種の攻撃に耐えられるように設計された新世代のアルゴリズムを標準化している。
しかし、それを分散型の通貨ネットワーク全体に実装することは、まったく別の問題である。
ビットコインには、セキュリティのアップグレードを強制できる中央管理者が存在しない。耐量子仕様への移行には、開発者、マイナー(採掘者)、暗号資産取引所、カストディアン、ウォレットプロバイダー、および数百万人に上る保有者が、新しいアドレスへと移行(マイグレーション)する必要がある。こうした保有者の中には、すでに亡くなっている人もいるかもしれない。秘密鍵を紛失した人もいるだろう。数百万ものコインが、何年もの間動かされていない。
問題は、単にビットコインが耐量子性を獲得できるかどうかではない。状況が切迫する前に、ネットワーク全体が移行に向けた合意形成を図れるかどうかだ。
その日がいつ来るかは誰にもわからない
現在の量子コンピューターの性能は、ビットコインの暗号鍵を解読するために必要なレベルには遠く及ばない。しかし、その状況がいつ一変するかは誰にもわからない。
「誰かが『1日でビットコインの鍵をハッキングできる量子コンピューターを手に入れた』と言い出すまで、ただ待っているわけにはいかない」と、デジタルアイデンティティ企業ブレリファイ(Blerify)のCEOで量子物理学者のマルコス・アジェンデは、ポッドキャスト番組「Bits and Borders」のエピソードで語った。
十分な性能を持つマシンが完成しても、それが公に発表されるとは限らない。攻撃者は、市場全体が何が起きているかを把握する前に、標的を絞って鍵の解読を始める可能性がある。
アジェンデは「手遅れになる前に、全員が耐量子暗号へと移行することが重要だ」と指摘する。
量子コンピューティングは依然として、規模の拡大(スケーリング)における大きなブレイクスルーを必要としているため、その時期を予測するのは困難だ。アジェンデは、現在欠けているステップを、部屋ほどの大きさがあった初期のコンピューターからスケーラブルなマイクロプロセッサーへの進化に例える。研究者たちは、何を改善すべきかについては大まかに把握しているものの、必要な発明がいつ誕生するかを予測することはできない。
そのため、明確な「Qデー」が訪れるのをただ待つことは、本質的に極めて危険なのだ。
移行における課題
ハニー・アイランド・キャピタル(Honey Island Capital)のジアン・チューが主導した研究による推計では、最終的な供給量の約3分の1に相当する約690万ビットコインが、現在、暗号解読能力を持つ量子コンピューターに対して脆弱になる可能性のあるアドレスに保管されている。
これらのコインのうち約230万ビットコインは、サトシ(・ナカモト)時代に関連するものか、紛失したと推定されるものだ。
ハニー・アイランドの分析によると、好条件の下であれば、移行作業そのものは対処可能だという。ビットコインのブロック容量の25%を脆弱な資金の移動に割り当てた場合、危険にさらされている資産価値の90%は4日以内に、98%は約3週間以内に、耐量子アドレスへ移行できると試算している。
技術的な道筋は明確かもしれない。しかし、それを巡ってネットワーク全体の合意を形成することは容易ではない。
ソフトウェア企業であればセキュリティアップデートを配信できるし、銀行であればシステムの移行を命令できる。アップルは、各ユーザーに技術的な判断を求めることなく、iMessageの背後にある暗号技術を変更できる。
しかし、ビットコインの仕組みは異なる。開発者が新しい耐量子アドレス形式を導入したとしても、ユーザー自身が資金を移動させなければならない。取引所やカストディアンもその変更に対応する必要がある。ウォレットのソフトウェアも更新されなければならないし、マイナーやノード運用者も新しいルールを採用する必要があるかもしれない。
現実の脅威が目に見える形になり、全員が一斉に資金を動かそうとすれば、このプロセスはさらに困難を極めることになる。
決して動かないコイン
最も厄介な問題は、全く移行が行われないビットコインに関するものかもしれない。
初期に生成された一部のコインは、10年以上も休眠状態にある。また、数年前に秘密鍵を紛失した人々の所有物である可能性もある。さらに、サトシ・ナカモトに関連するものもある。
ネットワークの他の部分が移行を完了した後も、これらのコインが脆弱な暗号技術で保護されたまま放置された場合、ビットコインはいくつかの望ましくない選択肢に直面することになる。
それらを放置すれば、最終的に量子コンピューターを用いた攻撃者によって不正に使用(送金)される恐れがある。
一方で、その移動を防ぐということは、ビットコインのルールを変更し、本来であれば有効なはずのコインを使用不可能にすることを意味しかねない。
したがって、耐量子性を巡る議論は、所有権を巡る議論へと発展する可能性がある。プロトコルが署名を認証するという理由だけで、そのコインは引き続き使用可能であるべきなのだろうか。明らかに脆弱な資金を保護する義務が、ネットワーク側にあるのだろうか。未移行のコインに対して、移動のための十分な時間が経過したと判断するのは誰なのだろうか。
極めて狭い扉を通る
実用面での制約もある。耐量子署名は一般的に、ビットコインが現在使用している署名よりもデータサイズが大きいため、1つのブロックに収まるトランザクション(取引)の数が少なくなる。
耐量子ブロックチェーン「Quantus」を開発している長年の暗号資産開発者クリストファー・スミスは、一部の耐量子方式が導入された場合、ビットコインの秒間約7件という取引処理能力が大幅に低下する可能性があると主張する。
スミスは、急ぎ足の移行を「燃え盛る家と、極めて小さな出口(扉)」に例えている。
彼の会社は、より単純な設計上の道を選んだ。最初から耐量子暗号を使用する、新しいプルーフ・オブ・ワーク(PoW)型ブロックチェーンを構築することだ。
これにより移行問題は解消されるが、より大きな経済的課題が生じる。新しいネットワークが、人々にそれを利用させ、価値を認めさせる必要があるからだ。
ビットコインには、約20年にわたり培われてきた流動性、インフラ、機関投資家による保有、および積み上げられた信頼がすでに存在する。こうしたネットワーク効果を再現することは容易ではない。
ソーシャルレイヤー
これが、量子コンピューターを巡る議論が、単に「将来のコンピューターがビットコインの暗号を解読できるか」という単純な問いよりも、はるかに興味深いものになっている理由だ。
ネットワークに耐量子性を持たせるための信頼できる技術的アプローチは存在する。しかし、より困難な課題は、時期の特定、インセンティブ、および集団行動にある。
ユーザーはいつ移動すべきなのか。ブロック容量のどれだけを移行に割り当てるべきなのか。決して移行されないコインはどうなるのか。
そして、ビットコインのコミュニティは、数千億ドル相当に上る休眠資産に影響を与える可能性のある変更に踏み切る前に、台頭する量子の脅威について、どれほどの証拠を必要とするのだろうか。
ビットコインは、特定の参加者一人が他者全員のためにこうした疑問に答えるべきではない、という理念に基づいて構築された。量子コンピューティングは、制限時間が迫る中で、このモデルがどれほど機能するのかを最終的に試すことになるかもしれない。



