8年間の投資が急転換、イーサリアムはなぜ突然ポセイドンを放棄したのか？

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8年、数千万ドルの投資を経て、イーサリアムはより保守的でありながらも確実なポスト量子化の道を選んだ。

原文タイトル：《八年の投資が急転換、イーサリアムはなぜ突然Poseidonを放棄したのか？》
原文著者：ChandlerZ、Foresight News

8月13日、イーサリアムのリサーチャーであるJustin Drake氏はXで、イーサリアム財団がL1層でSNARKフレンドリーなハッシュアルゴリズム「Poseidon」を放棄し、SHA2やBLAKE2などの従来型ハッシュ関数を採用することを決定したと発表した。

この決定の背後には、8年にわたる研究、数千万ドルの投資、そして後量子暗号ロードマップに対する重大な修正がある。

Poseidonは2019年の登場以来、zkRollupやzkVMなどのアプリケーションにとって理想的なハッシュ方式と見なされてきた。その構造により、SNARK回路内で従来のバイナリ演算ベースのハッシュ関数よりも低コストで高効率を実現する。しかし、後量子セキュリティがイーサリアムの必須要件となったとき、Poseidonの限界が露呈し始めた。

Justin Drake氏は、この転換は画期的なSNARK設計の進展によるものだと述べている。すなわち、「バイナリ体」演算方式により、従来型ハッシュ関数のSNARK回路内での性能が、以前SNARK向けに最適化されたPoseidonに匹敵するようになり、ノートパソコン1台で毎秒約100万回の従来型ハッシュ呼び出しの検証が可能になった。

記事によると、Poseidonは2019年の登場以来、主流のSNARKフレンドリーなハッシュ方式であり、zkRollupやzkVMなどのアプリケーションにセキュリティを提供してきた。Justin Drake氏は、計画では本番グレードのleanVMが2027年にリリースされ、コンセンサス層、データ層、実行層の関連デプロイは2028年に完了する見込みであり、イーサリアム財団の後量子チームもバイナリ体関連の研究を加速していると述べている。

なぜ今なのか？

従来型ハッシュが長らくSNARKに統合できなかった主な障壁は、計算言語の違いにあった。SHA2、BLAKE2s、KeccakはXORやシフトなどのブール演算を多用する一方、従来のSNARKは通常、大きな素数体上で算術を処理するため、各ビット演算をシミュレートすると高い制約コストが発生する。Poseidonは素数体算術を中心に直接設計されており、より少ない制約でより高速な証明を実現するが、その代償としてアルゴリズムの歴史が短く、継続的な暗号解析が必要となる。

バイナリ体は、基盤となる数学を0と1のみを含む最小の素数体に切り替え、バイナリ拡大体を使用してより大きなデータを担う。これにより、ビット演算は直接証明システムに入ることができ、SNARKは従来型ハッシュに適応し始める。技術的な焦点は、SNARKフレンドリーなハッシュの設計から、ハッシュフレンドリーなSNARKの設計へと移行している。

Jim Posen氏とBenjamin Diamond氏が2023年に提案したBiniusは、バイナリタワー体SNARKの経路を示し、Benedikt Bünz氏、Ron Rothblum氏、William Wang氏によるFlock論文は2026年7月29日にarXivへアップロードされ、そのM4 Maxベンチマークでは、シングルコアで毎秒8.2万回のBLAKE3圧縮、4.2万回のSHA-256圧縮、3万回のKeccak置換を証明し、10コアのBLAKE3スループットは66万回を超えています。

Drake氏は、ノートパソコンが毎秒約100万回の従来型ハッシュ呼び出しを証明でき、オーバーヘッドはネイティブCPUブール計算の約100倍であると述べています。SNARK.fastは数日前にM3 Max上で毎秒180万回のBLAKE3を達成しました。

2027年leanVM、2028年3層展開

Poseidonが放棄されたもう一つの重要な理由は、耐量子セキュリティのタイムラインが加速していることです。Project Elevenが発表した『The Quantum Threat to Blockchains - 2026 Report』は、量子コンピュータの急速な発展がブロックチェーンセキュリティに深刻な脅威をもたらしていると指摘しています。「暗号学的に関連する量子コンピュータ」（CRQC）が登場すると、ShorのアルゴリズムによりECDSA（ビットコインおよび大多数のパブリックチェーンで採用）やRSAなどの非対称暗号が迅速に破られる可能性があり、Q-Day（量子解読日）は2030年から2033年の間に到来すると予測されており、その際には数兆ドル規模のオンチェーン資産がリスクにさらされます。

ブロックチェーンの公開鍵は長期間静的でありロールバックが不可能なため、移行は極めて困難です。報告書は、格子ベースやハッシュベースなどの耐量子署名スキームを含む後量子暗号（PQC）移行を直ちに開始し、ハイブリッド方式による段階的移行を通じて、量子脅威の全面勃発を回避することを推奨しています。

Justin Drake氏は、AIの暗号解析能力の向上により、格子ベースのHAWKと同種写像ベースのSQIsignが相次いで打撃を受けたと警告しています。これにより、イーサリアム財団はハッシュベースのスキームに賭けを集中せざるを得なくなり、これらのスキームは量子攻撃に対してより強い耐性を持つと考えられています。

これに先立ち、イーサリアムは後量子ロードマップを公表しており、2027年に本番グレードのleanVMを展開し、2028年にコンセンサス層、実行層、データ可用性層での展開を完了する予定です。leanVMは、後量子署名の集約に特化した最小化ゼロ知識仮想マシンであり、戦略全体の中核的構成要素と見なされています。

2026年3月、イーサリアム財団はポスト量子セキュリティのリソースセンターとしてpq.ethereum.orgを立ち上げ、10以上のクライアントチームが毎週ポスト量子相互運用性開発ネットを運用し始めた。財団はまた、ポスト量子暗号研究を推進するため、100万ドルのPoseidon Prizeと同額のProximity Prizeを設立した。Vitalik Buterin自身も繰り返し強調しているように、ポスト量子セキュリティはイーサリアムの「walkaway test」（安心して離れられるテスト）の必須条件であり、イーサリアムが量子セキュリティを実現しない限り「硬直化」はできない。

ハッシュ関数の切り替えはイーサリアムのポスト量子ロードマップの全体構造を変えるものではない。バリデーターが現在使用するBLS署名は楕円曲線に依存しており、将来の方式は依然としてleanXMSSなどのハッシュ署名を基盤とし、leanVMが大量の署名を各ブロックあたりの1つの小型証明に圧縮する。イーサリアム公式ページが以前示した比較では、leanXMSS署名は約3000バイト、BLS署名はわずか96バイトであり、leanVMのデータ圧縮目標は約250倍である。

SHA2やBLAKE2sはより長い公開分析の歴史を持ち、EFはPoseidonパラメータが長年の暗号解析を経るのを待つ時間を短縮できる。Drakeが示したstrawmapは、2027年の本番グレードleanVM、そして2028年のコンセンサス層・データ層・実行層のデプロイを指し示している。

同業競争、SolanaはFalconを選定

イーサリアムだけがポスト量子時代に備える主要パブリックチェーンではない。Solana財団は2026年4月にポスト量子セキュリティロードマップを発表し、中核開発チームであるAnzaとJump CryptoのFiredancerは独立した研究の結果、同じポスト量子署名方式であるFalconを選定した。

FalconはNIST標準化されたポスト量子署名方式の1つであり、その署名はコンパクトで、Solanaのような高スループットのブロックチェーン環境に適している。

2つのバリデータークライアント開発チームであるAnzaとFiredancerは、独立した研究を経て一致してポスト量子デジタル署名方式Falconを選定し、それぞれGitHubで初期実装コードを公開している。現在のロードマップは3段階に分かれる：Falconおよび代替方式の継続的評価、量子脅威が現実となった際の新ウォレットへのポスト量子方式採用、最終的な既存ウォレットの全体移行。さらに、BlueshiftのSolana Winternitz Vaultはエコシステム内で2年以上稼働しており、今年初めにはGoogle Quantum AIのホワイトペーパーで業界最先端の事例として引用された。

Solana財団は、量子コンピューティングが実質的な脅威となるまでにはまだ数年かかり、現時点での即時移行は不要だが、研究、インフラ、エコシステムの調整はすべて整備されており、時期が来れば迅速に開始できると述べている。ネットワークのパフォーマンスへの顕著な影響は予想されていない。

Starknetは、現在EFの新たな方向性に最も近い比較対象である。StarkWareは6月30日にロードマップを発表し、3段階に分けて進める。第1段階では、状態コミットメント、コントラクトアドレス、ネットワーク設定に使用されるPedersenハッシュアルゴリズムをBLAKE2に置き換え、同時にFalcon-512などの耐量子コンセンサス署名も導入する。第2段階は従来のコントラクトの移行ツールに焦点を当て、最終段階ではブリッジシステムコールやblobデータ可用性など、依然としてイーサリアムに関連する外部依存関係の解決に重点を置く。第3段階はイーサリアム自身の移行経路に依存する。

他のパブリックチェーンと比較して、イーサリアムは「先に標準を確立し、後でコードを動かす」という道を選択した。Poseidonを放棄してSHA2/BLAKE2に切り替えることは、耐量子時代において、より成熟し広く検証された暗号学的プリミティブを選択することに他ならない。