"ビットコインの議論と量子コンピュータの脅威の概要"

翻訳した記事の意訳

なぜ量子の脅威は理論的なままであり続けるのか、なぜ実際に動き始めたのか、そしてなぜ正しい対応は慌てることなく慎重に準備することなのか。

ビットコインの長期的な価値保存手段としての信頼性は、単なる希少性だけに依存しているわけではない。それはまた、プロトコルが各所有者の通貨請求を確実に強制できるという信頼に依存している。もしこの前提がいつか疑問視されることになれば、ビットコインの価値保存としての主張は弱まる。

だからこそ、量子の議論は重要だ。理論的には、十分に強力な量子コンピュータは、その所有権を守る暗号を破ることができる。

量子計算は、初期のネットワーク時代からビットコインにとって理論的な脅威だった。2010年、サトシ・ナカモトはこれに直接触れた。

何年も、そのことはほとんどのビットコイナーにとって安心材料だった。もし脅威がより差し迫ったものになった場合でも、解決策を模索し必要に応じて適用できると考えられていた。危険はまだ遠く、抽象的で差し迫っていないと感じられていた。

しかし、その前提は今、試されている。

昨年、量子に関する議論は著しく変化した。Googleや他の研究機関の研究者たちが、それぞれの研究を発表し、楕円曲線暗号を攻撃するために理論的に必要なリソースを大幅に削減した。Googleは、量子の時期を2029年以降と示し、NISTもビットコインが依存する暗号標準を2035年までに廃止する方針を示した。

これらの進展は、量子コンピュータが理論から実用へと移行する時期について、専門家たちの見通しを見直すきっかけとなった。

これらの動きは、ビットコインコミュニティ内でより真剣な議論を引き起こしている。

一部は、脅威が理論的な段階のうちに、より積極的に準備を始めるべきだと考えている。特に、分散型の協調は何年もかかる可能性があるからだ。一方、他の人々は、近い将来の最大のリスクは、プロトコルの安易なアップグレードによる新たなリスクの導入であり、主要な脅威が実用化に近づく前にこれを避ける必要があると警告している。

念のために言えば、これは今日、ビットコインが量子攻撃を受けていることを意味しない。量子コンピュータがビットコインを破ったわけではない。実質的な暗号システムを破るほどの量子コンピュータは今のところ存在しない。そうした装置は現時点では存在しない。しかし、これはもはや遠い未来のSFの話として片付けられる問題ではなくなったことを意味している。

-理論はハードウェアの進歩よりも速く進む：
1994年に初めて提案されたショアのアルゴリズムは、理論的にはビットコインの基盤となる公開鍵暗号を破ることができる量子アルゴリズムだ。背後にある数学は何十年も前から理解されている。問題は、それを実行できる実用的な装置が存在しないことだ。

量子ビット（キュービット）はハードウェアの問題だ。

物理的なキュービットは、量子コンピュータの基礎となる要素だ。これらのシステムは非常に敏感で、正確に制御される必要がある。

温度、振動、電磁干渉、またはランダムなノイズは、キュービットの状態を乱し、計算を台無しにする可能性がある。この安定性の喪失は「デコヒーレンス」と呼ばれ、実用的な量子コンピュータの構築が難しい主な理由の一つだ。

これもまた、単に物理的なキュービットを増やすだけでは問題は解決しないことを示している。実用的な量子コンピュータは、長い計算を低誤り率で行える安定したキュービットの集合を必要とする。暗号攻撃は誤りに対して非常に敏感だ。

だからこそ、誤り訂正が非常に重要だ。役立つ量子計算を行うには、多くの物理的に脆弱なキュービットを、誤りを検出し修正できるより信頼性の高い論理キュービットに集約する必要がある。これらの論理キュービットは、複数の物理的キュービットから構成され、計算中に誤りを検出し修正し続ける。

つまり、物理的なキュービットと有用な計算能力は1対1では拡大しない。誤り訂正を考慮すると、数百の論理キュービットは数十万の物理的キュービットに相当し、数千の論理キュービットは数百万の物理的キュービットに達する。

これが重要なポイントだ：暗号に関わる計算においては、物理的なキュービットの数よりも、論理キュービットの数の方がはるかに重要だ。

公開議論されている最良のシステムは、まだ十数の論理キュービットであり、数千には達していない。これらは、ビットコインの基盤となる公開鍵暗号に対する理論的攻撃のレベルには遠い。

最新の学術研究は、今日のハードウェアが突然ビットコインを脅かすほどの能力を持ったことを示していない。むしろ、攻撃自体に必要な物理的リソースが以前の推定よりも少なくて済む可能性を示したにすぎない。攻撃の設計は改善されたが、その実現に必要なハードウェアの構築という最も難しい問題は解決されていない。