原文タイトル：Googleが暗号通貨コミュニティに次世代暗号技術への移行を促す
原著者：QuantumZeitgeist
翻訳：Peggy，BlockBeats

Editor's Note: While quantum computing is still considered a "long-term risk," Google's latest research provides a more immediate signal: the attack threshold is rapidly lowering, and the security boundary is tightening ahead of schedule.

Google sees the quantum threat not just as a technical issue anymore, but as a systemic transition that needs to be planned in advance. For the encryption industry, the real challenge is no longer "if it will happen," but whether it can complete the transition to post-quantum cryptography before the risk materializes.

The following is the original article:

Google is urging the cryptocurrency community to transition to post-quantum cryptography early, indicating in its latest research that in the face of future quantum computers, the resources needed to breach existing security mechanisms may be much lower than previously expected by the market.

In a newly released whitepaper, Google Quantum AI reevaluated the quantum computing resources required to break the elliptic curve cryptography (ECC) supporting most blockchains and security systems. The results show that this process may only require less than 500,000 physical quantum bits. The research team also built a quantum circuit scheme for executing the Shor algorithm to break ECDLP-256, requiring only about 1450 logical qubits and 70 million Toffoli gates, compressing the required physical qubit scale to approximately one twentieth of the previous estimate.

Quantum Algorithm Lead Ryan Babbush and Engineering Vice President Hartmut Neven stated that this move aims to raise industry awareness of the issue and provide specific recommendations to the encryption community to complete the security system's transition and upgrade before the relevant threats materialize.

Google Sets a Timeline for Post-Quantum Cryptography Migration: Key Point in 2029

Google is proactively addressing an impending digital security risk—the possibility of quantum computers breaking the current mainstream encryption standards once they have scalable capabilities. Google Quantum AI team's latest research shows that the resources required for future quantum computers to break elliptic curve cryptography used to protect cryptocurrency systems are significantly lower than previously expected, prompting the company to adopt a more proactive response strategy.

The research provides a more refined calculation of the attack cost by quantifying the quantum resources (including qubits and gate operations) needed to cryptanalyze the 256-bit elliptic curve discrete logarithm problem (the core foundation of the current cryptographic system)—the required physical qubit scale has decreased by approximately 20 times from previous estimates, reflecting a significant improvement in algorithm efficiency. Based on this, Google has proposed a migration path with 2029 as a milestone and is collaborating with institutions such as Coinbase, the Stanford Blockchain Research Center, and the Ethereum Foundation to pave the way for the systemic transition in advance to ensure the long-term stable operation of the cryptocurrency asset system.

Shor アルゴリズムの最新推定: 約1200 量子ビットおよび7000 万 Toffoli ゲート

最近の量子コンピューティングの進展は、業界に現在の暗号システムの破壊に必要なリソース量（特に暗号通貨のセキュリティ基盤）を再評価させています。 Google Quantum AI の研究者は、Shor アルゴリズムの実行コストの推定を発表しました。このアルゴリズムは、デジタル資産を保護するために使用されている楕円曲線暗号を解読することが理論的に可能です。結果は、この攻撃を実行するために必要な量子ビット数とゲート演算の量が、以前の予想よりもはるかに低いことを示しています。彼らの推定によると、現在のハードウェアの仮定の下で、これらの量子回路は、50 万個以下の物理量子ビットを持つ超伝導量子コンピューターで数分で実行できます。この最適化により、ECDLP-256 を解読するために必要な物理量子ビットの数が約20倍に削減され、量子アルゴリズムがコンパイルと効率性の改善の道を進んでいます。

これらの発見を責任を持って開示するため、Google は米国政府と連絡を取り、「ゼロ知識証明」メカニズムを開発しました。これにより、外部から彼らの研究結果の正確性を検証し、同時に攻撃の手順を直接提供せずに研究内容を確認できるようになりました。研究者は、ブロックチェーンシステムが徐々に耐量子攻撃性のある後量子暗号学に移行すべきであり、他の研究チームにも同様の責任ある開示方法を採用するよう呼びかけています。これにより、ユーザーの安全が保護されます。

ゼロ知識証明: 透明性と安全性の境界を模索する

Google の研究者は、量子コンピューティングによってもたらされる固有の課題に対処する新しいセキュリティ開示方法を探究しています。このアプローチの中心には、「情報の透明性」と「攻撃の手引きにならないこと」のバランスが求められています。

この手法は、「責任ある開示」と「協力的な脆弱性開示」の基本原則を引き継ぎつつ、情報が早すぎる段階で悪用されるリスクを最小限に抑える追加の保護レイヤーを導入しています。 Babbush と Neven は、未検証の量子攻撃の主張自体が、ブロックチェーン技術への市場の信頼を揺るがす可能性があることを指摘しており、これが新たなシステム全体のリスクに発展する可能性があると述べています。

具体的な実装に関して、ゼロ知識証明により、第三者が Google の ECDLP-256 の解読に必要なリソースに関する推定結果を独立して検証できますが、底層の量子回路の具体的な実装に触れることはありません。研究者は、この暗号構造を公開することで、重要な詳細を露呈することなく、結論の検証を行ったと述べています。

Google は同時に、他の研究チームに類似のメカニズムを採用するよう呼びかけ、情報共有とセキュリティ保護の間に必要な緊張を維持し、将来の量子脅威がデジタル経済に与える潜在的な影響を低減するために努めるべきと主張しています。

ブロックチェーンの防護経路: Post-Quantum Cryptography（PQC）への移行

大規模量子コンピューターが理論から現実に移行するにつれ、暗号通貨とブロックチェーンシステムのセキュリティ基盤はますます明確な挑戦に直面しており、これにより業界は積極的にポスト量子暗号学にシフトし始めました。

この研究では、攻撃の実行に必要な量子ハードウェアの規模が著しく削減され、潜在的なリスクウィンドウが時間的に前倒しされました。研究者は、ポスト量子暗号学が、量子攻撃に耐えるブロックチェーンセキュリティシステムを構築するための比較的成熟し実現可能な道を提供し、デジタル通貨およびより広範なデジタル経済が量子時代における長期的な安定性を確保するための支援をしていると指摘しています。関連するソリューションの展開には時間がかかるため、事前の展開と段階的な移行がシステムの信頼を維持するためのカギとなります。

[Original Article]

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