ビットコインの根幹を支える暗号技術が、未来の技術によって無効化される日が近づいているかもしれない。Googleの研究チームが発表した最新の報告によると、十分に強力な量子コンピュータが登場すれば、ビットコインのセキュリティをわずか9分以内で突破できる可能性があるという。
現在、ビットコインの時価総額は約1.3兆ドル（約200兆円）規模に達しており、この巨大な富を守るための「量子耐性」へのアップグレードは、もはや理論上の議論ではなく、喫緊の課題となっている。開発者コミュニティでは、既存の資産を保護しつつ、ネットワークの利便性を損なわないための複数の提案が浮上している。
量子コンピュータの脅威が現実のものとなる前に、ビットコインはどのように進化しようとしているのか。現在検討されている主要な4つの対策案と、それらが抱えるトレードオフについて詳しく見ていこう。
量子コンピュータがビットコインの「秘密鍵」を暴く日
ビットコインの安全性は、一方向の数学的な関係に基づいている。ウォレットを作成すると「秘密鍵」が生成され、そこから「公開鍵」が導き出される。現在のコンピュータでは、公開鍵から秘密鍵を逆算するには何十億年もかかるとされているが、量子コンピュータはこの前提を根底から覆す能力を持つ。
Googleの報告によれば、量子コンピュータはビットコインのブロック生成時間である10分よりも短い「9分以内」に暗号を解読できる可能性がある。これは、取引が承認される前に攻撃者が秘密鍵を特定し、資金を盗み出す「ショート・エクスポージャー攻撃」が可能になることを意味する。現在のビットコイン価格は約98,400ドル付近で推移しているが、このような脆弱性が露呈すれば、市場価値への影響は計り知れない。
2つの攻撃ルート：長期放置資産と送信中の資産
量子コンピュータによる攻撃には、大きく分けて2つのパターンがある。1つは、ブロックチェーン上に公開鍵がすでに露出している古いアドレスを狙う「長期露出攻撃」だ。サトシ・ナカモトが保有する初期のコインや、2021年に導入されたTaproot形式のアドレスに保管されている約1.7百万BTCがこれに該当する。
もう1つは、取引が承認待ちの状態にある「メムプール」を狙う「短期露出攻撃」だ。取引を送信する際、ユーザーは自分の公開鍵と署名をネットワークに公開する。量子コンピュータがこのデータを瞬時に解析し、本来の取引がブロックに取り込まれる前に、攻撃者が自分のアドレスへ送金する偽の取引を割り込ませる手法である。
BIP 360：公開鍵をネットワークから「隠す」新技術
量子コンピュータは、ターゲットとなる「公開鍵」がわからなければ攻撃を開始できない。そこで提案されているのが、BIP 360（Bitcoin Improvement Proposal 360）だ。この提案は、ブロックチェーン上に公開鍵を永久に記録するのではなく、別の形式で管理することで攻撃の糸口を断つことを目的としている。
BIP 360では「P2MR（Pay-to-Merkle-Root）」という新しい出力タイプを導入する。これは、公開鍵そのものを記録する代わりに、その「指紋」のようなデータだけを記録する仕組みだ。これにより、量子コンピュータは解析対象となる公開鍵を見つけることができなくなる。
既存の機能を維持したままセキュリティを強化
この提案の優れた点は、ライトニングネットワークやマルチシグ（複数人による署名）といった、現在のビットコインの便利な機能をそのまま維持できる点にある。ただし、BIP 360は「これから新しく作られるアドレス」を保護するためのものであり、すでに公開鍵が露出してしまっている古いアドレスの資産を直接救うことはできない。
SPHINCS+：量子耐性を持つ「巨大な署名」の導入
量子コンピュータでも解読できない暗号方式として注目されているのが、ハッシュ関数ベースの署名アルゴリズム「SPHINCS+」だ。これは米国国立標準技術研究所（NIST）によって2024年8月に標準化された技術であり、ビットコインが現在採用している楕円曲線暗号（ECDSA）に代わる有力候補とされている。
ハッシュ関数とは、どんなデータも特定の長さの文字列に変換する技術で、元のデータに戻すことが極めて難しい。SPHINCS+はこの性質を利用しており、量子コンピュータの計算能力をもってしても突破は困難だと考えられている。つまり、身分証を見せずに「私は本人である」という数学的な証拠だけを提示するような仕組みだ。
トレードオフとしての「データサイズの肥大化」
しかし、SPHINCS+の採用には大きな代償が伴う。現在のビットコインの署名サイズは約64バイトだが、SPHINCS+では8キロバイト（KB）以上に跳ね上がる。署名サイズが100倍以上になれば、1つのブロックに格納できる取引数が激減し、送金手数料が高騰する恐れがある。
この課題を解決するため、安全性を保ちつつデータサイズを縮小した「SHRIMPS」や「SHRINCS」といった派生案も提案されている。量子耐性とスケーラビリティ（拡張性）をいかに両立させるかが、今後の開発の焦点となるだろう。
「コミット・リビール」と「Hourglass V2」による防衛線
取引が承認されるまでの数分間を守るためのアイデアとして、ライトニングネットワークの共同創設者であるタッジ・ドライヤ氏が提案したのが「コミット・リビール（Commit/Reveal）」スキームだ。これは、取引を「宣言」と「実行」の二段階に分ける手法である。
まず、ユーザーは「これから送金する」という意思を示すハッシュ値（宣言）だけをブロックチェーンに刻む。その後、実際の取引内容（実行）を公開する。もし量子コンピュータを持つ攻撃者が、後半のステップで公開された鍵を盗んで偽の取引を作ろうとしても、事前に「宣言」を行っていないため、ネットワークによって即座に拒絶される。いわば、あらかじめ予約票を持った人だけが窓口を通れるようにする仕組みだ。
Hourglass V2：古い資産の「流出速度」を制限する
一方、サトシ・ナカモトのコインを含む約1.7百万BTCの古い資産を守るために提案されているのが「Hourglass V2」だ。開発者のハンター・ビースト氏によるこの提案は、量子攻撃によって古いアドレスから資金が盗まれることを前提とし、その被害を最小限に食い止めるという現実的なアプローチを取っている。
具体的には、古い形式のアドレスからの送金を「1ブロックにつき1BTCまで」といった具合に制限する。これにより、攻撃者が一度に大量のビットコインを市場に流出させて価格を暴落させる「壊滅的な投げ売り」を防ぐことができる。ただし、この提案は「個人の資産を自由に使う権利」を制限することになるため、ビットコインの自由主義的な理念に反するとの批判も根強い。
独自分析：量子耐性への移行がビットコインの「価値」を再定義する
ビットコインの量子耐性アップデートは、単なる技術的な修正にとどまらず、ビットコインというシステムの「ガバナンス（意思決定）」の真価を問う試練となるだろう。ビットコインはこれまで、変更を最小限に抑える「不変性」を最大の価値としてきた。しかし、量子コンピュータという外部の物理的な脅威に対しては、この不変性がリスクに変わる可能性がある。
CoinDeskの記者によると、イーサリアムやソラナといった他のブロックチェーンも量子耐性のテストを進めており、ソラナの初期テストではネットワーク速度が約90%低下するという結果も出ている。ビットコインにおいても、SPHINCS+のような重い署名を採用すれば、かつての「ブロックサイズ論争」のようなコミュニティの分裂が再燃するリスクを孕んでいる。
「デジタル・ゴールド」としての進化
筆者の見解としては、ビットコインは最終的に「安全性」を最優先し、多少の利便性や手数料の増加を受け入れる形で進化すると予想する。もし量子コンピュータに屈すれば、ビットコインが築き上げた「信頼のコード」という神話が崩壊してしまうからだ。Hourglass V2のような物議を醸す提案であっても、ネットワーク全体の崩壊を防ぐための「緊急ブレーキ」として、何らかの形で合意形成がなされる可能性は高い。
2029年というタイムリミットが囁かれる中、ビットコインがこの「1.3兆ドルのセキュリティ・レース」を勝ち抜けるかどうかは、開発者たちの知恵と、分散化されたコミュニティが危機を前にどれだけ団結できるかにかかっている。このアップデートを乗り越えた時、ビットコインは真の意味で「永遠の資産」としての地位を確立することになるだろう。
この記事のポイント
- Googleの研究によれば、量子コンピュータは9分以内でビットコインの暗号を突破できる可能性がある。
- BIP 360は、公開鍵をブロックチェーンから隠すことで量子攻撃のターゲットをなくすことを目指している。
- SPHINCS+は強力な量子耐性を持つが、署名サイズが100倍以上に増えるというスケーラビリティの課題がある。
- Hourglass V2は、古いアドレスからの送金速度を制限することで、量子攻撃による市場崩壊を防ぐ提案。
- 量子耐性への移行は、ビットコインの不変性と進化のバランスを問う歴史的な転換点となる。
暗号資産とブロックチェーンの可能性を追求するエミリー。
暗号資産投資、DeFi、NFT、WEB3、メタバースといった最先端分野を深く理解し、「エミリーズ・クリプト・インサイダー」を運営。
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