量子コンピューティングの新たな突破がブロックチェーンに与える影響

グーグルは最近、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"量子覇権"を達成したSycamoreチップに続く重要なブレイクスルーです。Willowチップは105の量子ビットを備えており、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同カテゴリの最高性能を達成しました。

ランダム回路サンプリングテストにおいて、Willowチップはわずか5分で、今日の最速スーパーコンピュータが10^25年を要する計算タスクを完了しました。この成果はテクノロジー界の広範な関心を集めました。Willowチップはエラー率を指数的に低下させ、ある重要な閾値を下回ることを実現し、大規模な実用量子コンピューティングの実現への道を開きました。

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この技術の進歩は、特にブロックチェーンや暗号通貨の分野において、複数の業界に深遠な影響を与えています。現在、Willowチップの105の量子ビットは、ビットコインなどの暗号通貨が使用する暗号アルゴリズムを解読するにはまだ不十分ですが、量子コンピュータの開発が加速していることを示しています。

ビットコインなどの暗号通貨は、取引の安全性を保証するために、楕円曲線デジタル署名アルゴリズム(ECDSA)とSHA-256ハッシュ関数を広く使用しています。理論的には、量子アルゴリズムがこれらのアルゴリズム、特にECDSAを破ることができます。大規模な量子コンピュータが登場すれば、短時間でECDSAの秘密鍵を解読し、暗号通貨の安全性を脅かす可能性があります。

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この潜在的な脅威に対処するために、抗量子ブロックチェーン技術の開発がますます緊急になっています。後量子暗号(PQC)は、量子コンピューティング攻撃に耐えることができる新しい暗号アルゴリズムの一種です。いくつかの機関は、将来のブロックチェーンの長期的な安全性を確保するために、ブロックチェーンを抗量子レベルに移行する研究を開始しています。

例えば、ある機関がブロックチェーンの全プロセスにおける後量子暗号能力の構築を完了し、複数のNIST標準の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ました。同時に、後量子署名のストレージ膨張の問題に対処するために、コンセンサスプロセスの最適化などの方法を通じて、抗量子ブロックチェーンの性能を向上させました。

さらに、高機能暗号アルゴリズムの後量子移行に関しても進展があります。研究チームは、NISTの後量子署名標準アルゴリズムであるDilithiumに対する分散型鍵管理プロトコルを開発しました。これは業界初の効率的な後量子分散型閾値署名プロトコルです。

量子コンピューティング技術の急速な発展に伴い、量子時代においてブロックチェーンと暗号通貨の安全性をどのように保護するかが、テクノロジー界と金融界の共通の関心事となっています。抗量子ブロックチェーン技術の開発と改善は、今後しばらくの重要な研究方向となるでしょう。