Bitcoinが将来、量子コンピュータによって暗号基盤を脅かされる事態に備え、業界と研究者の間で対策の具体化が進んでいる。いわゆる「Qデー（Q-Day）」はまだ現実のものではないが、量子耐性取引の実装、プロトコル更新、取引所の保管体制強化という3つの軸で準備が並行して検討されている。

ブロックチェーンメディアのDecryptが27日（現地時間）に報じた。報道によると、Bitcoin業界では量子コンピュータの脅威に備える動きが、取引、プロトコル、保管の各領域で進み始めている。

Qデーとは、十分に高性能な量子コンピュータが登場し、現在の暗号方式を破れるようになる時点を指す。Bitcoinは、秘密鍵と公開鍵の関係に基づく楕円曲線暗号で取引署名を行っているが、量子コンピュータがShorアルゴリズムを実行できる水準に達した場合、公開鍵から秘密鍵を導き出し、署名を偽造できる可能性があると指摘されている。

もっとも、現時点でその水準の量子コンピュータは存在しない。Qデーも依然として仮定上のシナリオにとどまっている。

一方で、量子技術の進展ペースを巡る見方が分かれるなか、業界では脅威が顕在化する前に備えを進めるべきだとの声が強まっている。

足元で実証が進んでいる方法の1つが、既存のBitcoinルールを維持したまま量子耐性取引を実装するアプローチだ。StarkWareは先月、メインネット上で初の「量子安全」Bitcoin取引を採掘したと明らかにした。

同社はさらに、公開コンペを通じて当該取引の構築コストを約320ドル（約4万7000円）から約67ドル（約1万円）まで引き下げたと説明している。

ただ、この方式だけでBitcoin全体を量子脅威から守れるわけではない。StarkWareによると、この取引は非標準であり、公開鍵がまだ露出していないコインにしか適用できない。

このため同社は、長期的にはBitcoinプロトコル自体を見直すソフトフォークが、より抜本的な解決策になり得るとの見方を示している。

第2の対応策は、Bitcoinネットワークに量子耐性のある署名方式を導入することだ。現在の楕円曲線ベースの署名に代わり、量子コンピュータによる攻撃に強い暗号技術を採用できれば、より長期的な防御が可能になる。

課題は、Bitcoinの分散型ガバナンスにある。新たな署名方式の導入には、設計、検証、テストを経たうえで、コミュニティの合意形成が欠かせない。

その後も実ネットワークへの展開が必要となるため、実装には相応の時間を要する可能性がある。量子脅威を巡る議論が本格化したのが比較的最近であることも、対応を難しくする要因とされる。

第3の柱は、取引所や保管事業者による資産防衛だ。Coinbaseの暗号技術責任者は、約2500億ドル規模の資産を保護する取引所として、耐量子の保管体制を準備していると述べた。

Coinbaseは今後、Bitcoinがどの署名方式を採用しても対応できる保管構造を整備する方針という。新たな量子耐性署名方式が、既存の保管事業者が利用する鍵分割技術と互換性を持たない可能性も踏まえ、ハードウェアベースの代替策も検討していると伝えられた。

量子脅威への対応は、Bitcoinのプライバシー強化を巡る議論とも接点がある。量子耐性暗号の一部は、取引情報を保護する技術と組み合わせられる可能性があるためだ。

研究者は最近、Zcashに似たシールド方式を使うBitcoin送金の設計も公開した。

もっとも、これまで示されている対策はいずれも決定打ではない。量子耐性取引は適用範囲が限られ、プロトコル更新には合意形成と開発期間が必要となる。

保管体制の強化も、取引所などが保有する資産の防衛には有効だが、Bitcoinネットワーク全体の課題を解決するものではない。

最終的な焦点は、量子コンピュータの進化速度と、防御技術の整備が追いつくかどうかにある。Qデーがまだ現実化していなくても、脅威が表面化してからでは対応が遅れる可能性がある。

今回の動きは、Bitcoinの量子コンピュータ対策が単なる研究テーマを超え、実際の取引、保管、プロトコル設計の段階へと広がっていることを示している。量子耐性技術の実用化とコミュニティの合意形成がどこまで速く進むか、そして量子コンピュータの性能向上がどのペースで進むかが、長期的なセキュリティ確保の鍵を握りそうだ。