量子コンピューターはビットコインにいくつかの問題を引き起こす可能性があります。

4年前、量子コンピュータが実際にビットコインのマイニングなど大規模に利用できるようになるまでには数十年かかるだろうという仮説が立てられていた。

最近の調査では、むしろその時間はもっと短くなる可能性があることが明らかになりました。

調査

このほど、研究者、経営者、ジャーナリスト、愛好家など、量子コンピューティングに関わる世界中の927人を対象に実施したQuEraの調査結果が公表された。

参加者が回答したさまざまな質問の中には、量子コンピューティングの将来の発展に特化した質問（セクション 7 の韻文）が特にありました。

「量子テクノロジーが特定のワークロードに対して従来のコンピューティングよりも優れた代替手段になると予想するのはいつですか？」という質問に対して、37%が6〜10年以内と回答しました。

今後10年以内に回答したのはわずか23％で、4～5年以内に回答したのは24％でした。

これは量子コンピューティングに関する一般的な質問ではなく、「特定のワークロード」に限定されていますが、その答えは、歴史的な時間スケールで、それほど遠くない将来に量子コンピューティングが実際に使用可能になる可能性があるという仮説を示唆しています。

調査では、回答者の41%がこの技術の進化のペースは予想よりも速いと考えていることも明らかになりました。

現状

しかし、これを実現するには、まだいくつかの問題を解決する必要があります。

最も重要な要素はスケーラビリティ、つまりこれらのテクノロジーを大規模かつ多数の操作に使用することであると考えられます。

現時点では量子コンピュータは非常に高価であり、普及することはまだ想像しにくいことを忘れてはなりません。

2 番目の大きな問題はエラーに関連しており、現時点ではこのテクノロジは実用的な目的にはあまり使用できません。

3つ目は、実際にはパフォーマンスそのものであり、理論上は量子コンピュータの最大の強みとなるはずです。

そのため、現状では、普及と具体的な利用にはまだまだ程遠い状況ですが、この分野の進化のペースは加速しているようです。

ビットコインの採掘

インタビュー対象者が量子コンピューティングの用途として最も多く挙げたのが、大規模な乱数生成でした。

ビットコインのマイニングは、ブロックを検証するものが推測されるまで、非常に短時間で大量のランダムな英数字文字列（ハッシュ）を生成することであることを忘れてはなりません。

たとえば、現在市場に出回っている最も強力な ASIC の 1 つは、1 秒間に約 16 Th/s、つまり 16 兆個のハッシュを生成します。

合計すると、世界中のすべてのビットコインマイナーの全体的なハッシュレートは約 635 Eh/s、つまり毎秒 6000 億以上のハッシュを生成すると推定されます。

量子コンピューターはこれらの数値を数桁も高める可能性があり、競争力の欠如により現在の ASIC は完全に時代遅れになる可能性があります。

しかし、これは現在のマイナーにとってのみ問題であり、マイナーはASICを量子コンピュータに置き換えるだけでこの問題を解決できます。

これが起こるまでに10年しかかからなかったとしても、鉱山労働者には適応する十分な時間があるだろう。

ビットコインは、マイナーの計算能力に関係なく、同じように機能し続けるように設計されていることに注意してください。

その他の問題

ビットコインの本当のリスクはもう一つあります。

実際、ビットコイン プロトコルのセキュリティは、特定の暗号化アルゴリズムであるセキュア ハッシュ アルゴリズム 256 (SHA-256) に基づいています。これは、秘密鍵から公開アドレスを生成するために使用されます。

米国のサイバーセキュリティ・インフラストラクチャセキュリティ庁（CISA）によると、遠い将来には、量子コンピュータが現在使用されている公開鍵暗号化アルゴリズムを破ることができるようになる可能性がある。

SHA-256も破られると、このアルゴリズムを別の量子耐性アルゴリズムに置き換えるために、ビットコインプロトコルを大幅に変更する必要があるでしょう。

問題は、ビットコインのプロトコルを変更するのが非常に難しいことです。

つまり、そのような変更にはハードフォークが必要になりますが、ハードフォークがユーザーコミュニティに受け入れられるかどうかはまったくわかりません。

言い換えれば、反対意見が出てアップデートが不可能になったり、多数のフォークが生成されて、最初はどれが勝者かを特定するのが困難になったりする可能性があります。

さらに、暗号化アルゴリズムを置き換えるという変更自体も、技術的な観点から見ると非常に複雑になる可能性があります。

幸いなことに、この観点から見ると、タイムラインはさらに延長されているようです。同じ QuEra の調査では、量子コンピューターが古い暗号化アルゴリズムを破るために使用される可能性については言及さえされていません。

ビットコインにおける量子コンピュータの問題の解決策

マイニングに関しては、解決策はすでに整っています。実際、約 2 週間ごとにすでに発生している (そして今後も発生し続ける) 難易度の上昇だけで十分です。

しかし、秘密鍵から公開アドレスを生成するセキュリティについては、具体的な効果的な解決策はまだ特定されていません。

解決策がない場合、十分に強力な量子コンピュータがあれば、公開アドレスに対応する秘密鍵を推測できることを覚えておく必要があります。

これにより、実際には誰も操作に反対したりキャンセルしたりすることなく、そのアドレスからすべての資金を引き出すことができるようになります。

しかし、この問題はすでによく知られており、ビットコイン開発者コミュニティはすでに解決策を検討しています。幸いなことに、効果的な解決策を特定してテストする時間は十分あるはずです。