Sonicは、よりシンプルなアーキテクチャで量子対応のブロックチェーンを構築

Sonicは、量子耐性のある暗号への移行を容易にするため、ブロックチェーンのアーキテクチャを再設計しています。アプローチは、多くのプルーフ・オブ・ステーク（PoS）ネットワークが用いる複雑な署名集約を回避しています。

重要なポイント

• Sonicは、Boneh–Lynn–Shachamの集約を避けるためにプルーフ・オブ・ステークを再設計し、量子アップグレードを容易にする。
• ショアのアルゴリズムのリスクにより、楕円曲線デジタル署名アルゴリズムからハッシュベースの方式への転換が促される。
• Sonic Consensus Systemの有向非巡回グラフ（DAG）モデルは、アップグレードコストの削減につながり得て、ポスト量子の採用を後押しする可能性がある。

量子脅威がブロックチェーンの新たなセキュリティ手法を後押し

量子コンピューティングの長期的な脅威が高まるにつれ、ブロックチェーン開発者はネットワーク・セキュリティの基盤を改めて考え始めています。プルーフ・オブ・ステークのプロトコルであるSonicは、ポスト量子の世界により容易に適応できるよう設計された数少ないシステムの一つとして位置づけています。

現代のブロックチェーンは、取引を保護し、ネットワーク参加者を検証するために、楕円曲線暗号に大きく依存しています。これらの手法は、Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA)やEd25519のような広く使われている署名方式を支えています。今日では有効ですが、量子コンピュータが十分な規模に到達した場合、脆弱になり得ます。

ショアのアルゴリズムを実行できるマシンは、これらの暗号上の前提を破り、攻撃者が公開データから秘密鍵を導き出し、取引を偽造できるようにします。これに対して、ハッシュベースの関数は概ね耐性が高く、次世代のセキュリティ・モデルの中心になります。

「明日、あるいは50年後に十分な能力を持つ量子コンピュータが到来するかどうかにかかわらず、業界は備える必要がある」と、Sonicのチーフ・リサーチ・オフィサーであるベルンハルト・ショルツ氏は述べました。

課題は、暗号プリミティブを置き換えることだけではありません。暗号が既存のコンセンサス・システムにどのように組み込まれているかが問題です。多くの主要なプルーフ・オブ・ステーク・ネットワークは、Boneh–Lynn–Shacham (BLS)やしきい値署名のような署名集約の手法に依存し、バリデータの投票を単一の証明に圧縮しています。これらの方式は効率を高めますが、量子コンピューティングによって損なわれ得る暗号上の前提に依存しています。

それらを置き換えるのは簡単ではありません。ポスト量子の代替案（格子ベースやハッシュベースの署名など）は、一般により大きく、より計算負荷が高くなります。また、効率的な集約手法が欠けているため、帯域幅と検証コストが大幅に増える可能性があります。

ここでSonicの設計が分岐します。同社のコンセンサス・プロトコルであるSonicCSは、集約署名への依存を避けています。代わりに、有向非巡回グラフの構造を用い、それぞれのイベントに個別の署名を持たせ、過去のイベントへのハッシュ参照を組み合わせます。

その結果、依存する暗号要素の数がより少ないシステムになります。量子耐性の標準へ移行するには、基盤となるコンセンサスのロジックを変えずに、署名方式を差し替えるだけで済むはずです。

Sonicのアプローチは、ブロックチェーン開発におけるより大きな潮流を反映しています。つまり、まだ数年先の可能性があるリスクに備えることです。現実的な量子攻撃は依然として理論上のものですが、大規模で稼働中のネットワークに後から対応するコストは高くなり得ます。

同社は、ポスト量子暗号の進展を引き続き監視すると述べました。そこには、標準化団体による取り組みや、Ethereumのような主要なエコシステムに紐づく研究努力が含まれます。

現時点では、議論はほとんど学術的な段階にとどまっています。しかし、デジタル・アセットが金融システムにより深く組み込まれていくにつれ、それらの基盤となるインフラのレジリエンス（耐性）が、より厳しく精査されるようになっています。その文脈では、大きな混乱なしに適応できる能力は、セキュリティそのものと同じくらい重要になるかもしれません。