原文タイトル：Bitcoinの量子デッドラインが急進化しました
原著者：Protos
翻訳：Peggy、BlockBeats

編集者注：最近、2つの量子暗号研究が、Bitcoinの基盤暗号を解読するために必要なリソースと時間を大幅に削減し、この遠いリスクがより具体的になっています。

この議論を引き起こしたのは、ほぼ同時に公開された2つの論文であり、1つはGoogle Quantum AIチームから、もう1つは中性原子量子計算会社Oratomicからでした。単独では、それぞれが重要な進歩ですが、一緒に見ると、それらは量子計算スタックの異なる段階を圧縮し、「相乗的な」効果をもたらしました。

数百万から数万まで、攻撃のハードルが急速に下がっており、暗号セキュリティの市場に対する見解が変わりつつあります。

しかし、同様に明確なもう1つの手がかりは、対処が同時に進行していることです。Bitcoinコミュニティによる量子後対策の探求から、テクノロジー機関による移行スケジュールまで、すでに「量子時代」の安全な再構築が始まっています。

以下は原文です：

今週の月曜日、量子暗号に関する2つの研究が、秘密鍵の解読に必要なハードウェアのハードルを大幅に下げました。これらの秘密鍵には、サトシ・ナカモトが所有する100万以上のBitcoin（BTC）も含まれます。一部では、Bitcoinが量子後暗号体系に移行する時間枠が、まるで2桁早まったと考えられています。

すなわち、これら2つの研究チームがもたらしたのは、「加算的」ではなく「乗算的」な進展です。それぞれが量子計算システムの異なる側面から着手していますが、その改善効果は重ね合わさって増幅されています。

要するに、Bitcoinの公開鍵の暴露を解読するための対応する秘密鍵に関連付けられた楕円曲線署名に必要な物理量子ビットの数は、約900万個から約1万個に急落しました。

Google Quantum AIが発表した論文（Stanfordの研究者Dan BonehとEthereum FoundationのJustin Drakeと共同執筆）によると、Shorアルゴリズムを使用すると、256ビットの楕円曲線離散対数問題（ECDLP）をBitcoinプロトコルで解決するためには、論理量子ビットが1200未満とToffoliゲートが9000万個以下で十分です。超伝導量子コンピュータ上では、これは物理量子ビットが50万未満であり、数分で完了します。Googleによると、この結果は以前の推定値より約20倍の低下を実現しています。

数時間後、カリフォルニア工科大学とハーバード大学の学者によって設立された Oratomic も自身のブレイクスルーを発表しました。このチームは、「中性原子」量子ハードウェアで新しいエラー訂正戦略を採用し、Shor のアルゴリズムをわずか約 1 万の物理量子ビットのスケールで、秘密鍵を解読する速度に達するようにしました。より高速なバリアントを使用すると、約 2.6 万の量子ビットの条件で、公開鍵のみでビットコインの秘密鍵を約 10 日で解読できます。

「乗算的ブレイクスルー」の意味

2つの論文で記述されている秘密鍵解読能力は、まだ将来的に実現可能なものですが、超伝導量子コンピューティングの進歩は、実際に中性原子の経路を拡大し、両者が「乗算」関係を形成しました。したがって、関連するハードウェアがいつ実際に展開されるかに対する予想される時間は、全体的に数年前倒しされました。

過去に、多くのビットコインセキュリティ専門家は、サトシ・ナカモトが保持している BTC に対する攻撃リスクが、2030年代や2040年代に現れると大まかに考えていました。しかし、これらの新技術により、その脅威が将来の5年以内に前倒しされる可能性があります。

一般的に、量子攻撃に必要な物理量子ビットの総数は、アルゴリズムに必要な論理量子ビット数に、各論理量子ビットに必要な物理量子ビット数（エラー訂正用）を乗じたものです。エラー訂正は量子計算の重要な要素であり、これほど微細な物理状態では、計算結果自体が高い不確定性を持っています。

具体的には、Googleの研究は主に最初の変数である論理量子ビット数を削減しました。回路の最適化により、ビットコインが使用する ECDLP-256 問題の論理量子ビット数は、2017年時点で約2330個から1200個未満に減少しました。

一方、Oratomic は第2の変数であるエラー訂正のオーバーヘッドを削減しました。従来の表面符号（surface code）は通常1つの論理量子ビットをサポートするために約400個の物理量子ビットが必要でした。Oratomicが提案する lifted-product codes は、符号化効率を約30%に引き上げ、この比率を約10:1に低下させました。同じエラー訂正性能で、効率は約160倍向上しました。

以前の最適推定は、2023年のDaniel Litinskiの論文から得られ、約900万の物理量子ビットが必要であると考えられていました。

ある暗号研究機関のまとめによると、2012年以降、ECC-256を破るのに必要な量子演算の規模が約5桁も減少しています。

2012 年：10 億個物理量子ビット

2019 年：2000 万個

2025 年：100 万個未満

2026 年：2.5 万個未満

ビットコインは量子リスクに向き合っています

イーサリアムをサポートする研究者のJustin Drakeは、「2032 年までに暗号学的なブレイクスルーを達成する」という彼の見解を大幅に引き上げたと述べました。彼はその時点で、既知の BTC の公開鍵から secp256k1 ECDSA 私鍵を回復する量子コンピュータの確率が少なくとも 10% になると推定しています。

現在でも、いくつかの百万 BTC（合計数千億ドル相当）が量子攻撃に脆弱なアドレスに保管されています。その中には、約 170 万 BTC が初期の「pay-to-public-key」出力であり、中本聪時代のマイニング報酬も含まれています。

対応策としては、量子後の署名スキームを提案するビットコイン改良提案 Bitcoin Improvement Proposal 360（BIP 360）がありますが、現在でもコア開発者コミュニティで広く合意が得られていません。

同時に、ビットコインノードソフトウェアに量子耐性メカニズムを導入するための関連作業が進行中です。

量子コンピューティングはビットコインに潜在的な脅威をもたらしていますが、業界は既に対応しています

先進的なタイムテーブルと前提条件

もちろん、これらの論文自体には慎重な留保が存在します。Google は具体的な量子回路を公開しておらず、結果はゼロ知識証明を通じて検証されています。Justin Drake も、Oratomic の成果が大規模で未検証の qLDPC 符号化に依存していることを指摘し、これには慎重な態度が必要だと述べています。

さらに、Oratomic の 9 人の著者は同時に企業の株主でもあり、この波及効果を利用して資金調達を進める可能性があります。これは、彼らの研究動機が完全に中立的でないことを意味します。

さらに重要なのは、これらの論文が完全に異なるハードウェアパスに基づいていることです。Google が仮定したのは超伝導量子ビットであり、Oratomic が使用しているのは中性原子系です。これらの「最適な結果」を単純に組み合わせて、実現可能な単一のハードウェア製品と見なすことは、基礎となるエンジニアリング実装の膨大な複雑さを無視しています。

しかし、これらの要因は、より明確なトレンドを変えることはありませんでした：量子コンピューティングがビットコインに与える脅威は、「月々の加速」のペースで進行しています。Google内部で提案された「2029年までに暗号体系の移行を完了」するというスケジュール自体も、この技術経路に対する真剣な判断を示しています。

政策面でも同様に進展しています。National Security Agency（NSA）は、国家安全保障システムに対して2030年までに耐量子アルゴリズムに移行するよう要求しています。National Institute of Standards and Technology（NIST）は、2035年までに、米国政府機関全体が量子攻撃に脆弱な暗号体系を完全廃止する予定です。

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