量子コンピューティング新突破：グーグルWillowチップのブロックチェーン業界への潜在的影響

近日、グーグルは新世代の量子コンピューティングチップWillowを発表しました。これは2019年に初めて「量子覇権」を実現した後のもう一つの重要なブレークスルーです。Willowチップは105個の量子ビットを持ち、量子誤り訂正とランダム回路サンプリングの2つのベンチマークテストで優れたパフォーマンスを示しました。

特に注目すべきは、Willowが5分で従来のスーパーコンピュータが10^25年かかる計算タスクを完了したことです。この驚くべき成果は、量子コンピューティング技術の発展を促進するだけでなく、複数の産業に深遠な影響を与え、その中でもブロックチェーンと暗号通貨の分野が特に顕著です。

Willowチップの現在の105量子ビット数は、既存の暗号アルゴリズムに直接脅威を与えるにはまだ不十分ですが、それは大規模な実用性のある量子コンピュータの実現可能性が徐々に高まっていることを示唆しています。これは暗号学に依存するブロックチェーン技術にとって、間違いなく警鐘を鳴らしています。

ビットコインなどの暗号通貨で広く使用されている楕円曲線デジタル署名アルゴリズム（ECDSA）とSHA-256ハッシュ関数は、将来的に量子コンピューティングの脅威に直面する可能性があります。理論的には、Shor量子アルゴリズムはECDSAを解読するのに百万個の量子ビットしか必要とせず、Grover量子アルゴリズムはSHA-256を解読するのに数億個の量子ビットを必要とします。

ビットコイン取引で主に使用される2種類のウォレットアドレス：直接ECDSA公開鍵を使用する「公開鍵に支払う」(p2pk)と公開鍵のハッシュ値を使用する「公開鍵のハッシュに支払う」(p2pkh)。ビットコイン取引の公開性により、攻撃者は理論的に短時間で公開鍵を取得し、量子コンピューティングを利用して秘密鍵を解読することができるため、資産の安全が脅かされる。

この潜在的な脅威に直面して、抗量子ブロックチェーン技術の開発がますます重要になっています。ポスト量子暗号（PQC）は、量子コンピューティング攻撃に対抗できる新しいタイプの暗号アルゴリズムとして、ブロックチェーンの長期的な安全性に対する可能な解決策を提供します。

いくつかの研究機関がこの分野での探求を始めています。例えば、あるチームはブロックチェーン全プロセスの後量子暗号能力の構築を完了し、複数のNIST標準後量子暗号アルゴリズムをサポートする暗号ライブラリを開発し、後量子署名のストレージ膨張問題に対して最適化を行いました。さらに、別のチームはNIST後量子署名標準アルゴリズムDilithiumに対する分散型鍵管理プロトコルを開発し、後量子分散型閾値署名の効率を向上させました。

量子コンピューティング技術の進歩に伴い、ブロックチェーン業界は機会と挑戦に満ちた未来に直面しています。革新を保ちながらシステムの安全性を確保する方法が、ブロックチェーン技術の発展における重要な課題となるでしょう。業界は量子コンピューティングの最新の進展に継続的に注目し、発生する可能性のある安全な脅威に対処するために抗量子暗号技術を積極的に探求する必要があります。