量子コンピューティングの新しい突破がブロックチェーンに与える挑戦と機会

12月10日、注目すべき量子コンピューティング技術の突破がテクノロジー界に広く注目されています。最新の量子チップWillowは105個の量子ビットを持ち、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。特にランダム回路サンプリングのベンチマークテストでは、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。この数字は、既知の宇宙の年齢を超えています。

Willowチップの重要なブレークスルーは、エラー率を指数関数的に低下させ、エラー率を特定の重要な閾値以下にすることができる点にあります。これは、量子コンピューティングの実際の応用にとって重要な前提条件と見なされています。開発チームの責任者は、Willowが閾値を下回る最初のシステムであり、大規模な実用性のある量子コンピュータの実現可能性を示したと述べています。

この成果は、量子コンピューティングの発展を促進しただけでなく、特にブロックチェーンや暗号通貨の分野において、多くの業界に深遠な影響を与えました。現在、Willowチップの105量子ビットは、暗号通貨で使用される暗号アルゴリズムを破解するにはまだ遠く及びませんが、大規模な実用的な量子コンピュータを構築する道が開かれたことを示しています。

ビットコインなどの暗号通貨で広く使用されている楕円曲線デジタル署名アルゴリズム（ECDSA）とハッシュ関数SHA-256は、量子コンピューティングによるセキュリティの脅威に直面する可能性があります。研究によれば、量子アルゴリズムを使用することで、ECDSAを破るのに必要な量子ビットは百万個で済む一方、SHA-256を破るには数億個の量子ビットが必要です。

ビットコイン取引で使用される二つの種類のウォレットアドレス——"公開鍵に支払う"(p2pk)と"公開鍵のハッシュに支払う"(p2pkh)——は量子コンピューティング攻撃を受ける可能性があります。特にp2pkh取引では、わずか10分のウィンドウ期間しかありませんが、量子コンピュータにとっては、これは秘密鍵を導出するには十分です。

量子コンピューティングの潜在的な脅威に直面して、抗量子ブロックチェーン技術の開発が急務となっています。後量子暗号（PQC）は、量子コンピューティング攻撃に対抗できる新しい暗号アルゴリズムの一種であり、ブロックチェーンと暗号通貨の安全性を保護する可能性を提供します。

いくつかの研究機関が抗量子ブロックチェーン技術の分野で進展を遂げています。例えば、ある機関は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、後量子署名のストレージ膨張問題に対する最適化を行いました。さらに、別の研究チームはNIST後量子署名標準アルゴリズムDilithiumに対する分散鍵管理プロトコルを開発し、業界初の効率的な後量子分散しきい値署名プロトコルと見なされています。

量子コンピューティング技術の進歩に伴い、ブロックチェーンと暗号通貨業界は新たな挑戦と機会に直面しています。量子時代におけるブロックチェーンの安全性と安定性を維持する方法は、テクノロジー界と金融界の共通の関心事となるでしょう。抗量子ブロックチェーン技術の発展は、単なる最先端技術の探求ではなく、ブロックチェーンが長期的に安全かつ信頼できる運用を確保するための鍵です。今後、量子コンピューティングから生じる潜在的な脅威に対処するための革新的な解決策がさらに見られるかもしれず、ブロックチェーン技術がより安全で効率的な方向へ進化することが期待されます。

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