Google Quantum AIチームが3月30日付で公表した白書で、将来の量子コンピュータがビットコインで使われる楕円曲線暗号「secp256k1」の秘密鍵を約9分で導出できるとの試算が示されました。

ビットコインの平均ブロック生成時間は約10分で、取引がブロックに取り込まれる前に秘密鍵を割り出せる計算となり、mempool上の送金を狙う攻撃が現実的な脅威として認識され始めています。

白書のタイトルは「Securing Elliptic Curve Cryptocurrencies against Quantum Vulnerabilities: Resource Estimates and Mitigations」で、著者にはRyan Babbush氏、Craig Gidney氏、Hartmut Neven氏、Dan Boneh氏らが名を連ねています。

研究では、超伝導型のCRQCを前提に、公開鍵から秘密鍵を求める楕円曲線離散対数問題を、準備済み状態から約9分で解けると見積もりました。

この数字が注目されるのは、ビットコインの安全性が崩れる場面が、遠い将来の保管資産だけでなく、送金の瞬間にも及ぶ可能性があるためです。こうした条件下では、送金時に公開鍵が露出した取引を狙う『on-spend攻撃』の成功確率は約41%に達すると試算されています。

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量子攻撃、ビットコイン承認前の鍵導出が論点に

ビットコインでは通常、秘密鍵そのものは外部に出ません。ただし、送金時には署名検証のため公開鍵が明らかになる場面があります。量子攻撃の想定手順は、この公開鍵の露出を起点としています。

まず、利用者が取引をネットワークに流すと、その取引はブロックに入る前にmempoolに置かれます。この時点で公開鍵が読み取れる形式であれば、攻撃者はShorのアルゴリズムを使って秘密鍵を導出し、その鍵で別の送金取引を作成して先にネットワークへ流すことが可能になります。

元の取引が承認される前に差し替えに成功すれば、資金は本来の送金先ではなく攻撃者側へ移ります。

平均10分というブロック時間は、これまで利用者にとっては確認待ちの目安にすぎませんでした。今回の白書は、その10分が量子時代には防御の猶予時間にもなり得ることを示した形です。

影響を受けやすいのは、公開鍵が支出時に露出するスクリプトです。CoinDeskは、Taproot関連の支出や、古いP2PK形式のコインが量子攻撃の対象になりやすいと報じています。

とくにTaprootは効率性やプライバシー面で評価されてきた一方、支出時に公開鍵が前面に出る構造が、量子攻撃の文脈では新たな論点として浮上しています。

参考元：coindesk
画像：shutterstock