ブロックチェーン技術が新たなイノベーションとして台頭する一方で、暗号通貨や非代替トークン（NFT）といったデジタル資産、そしてそれらを基盤とする分散型アプリケーション（DApps）エコシステム全体は、量子コンピューティングがもたらす課題に直面しています。急速に進歩する量子コンピューティングは、量子力学の原理を駆使し、従来の classicやバイナリコンピュータでは複雑すぎるとされる問題を解くことができるコンピュータを構築します。.
量子コンピュータは、スーパーコンピュータ（従来型コンピュータに比べてはるかに優れた性能を示す classicコンピュータ）を凌駕する未来のコンピューティング時代を担うものとして宣伝されており、その計算力の優位性により、既存のセキュリティ基準に疑問を投げかける可能性を秘めています。また、非常に複雑な問題を解決する能力は、ブロックチェーン技術の不変性という一般的な認識を揺るがす可能性も秘めています。.
量子コンピューティングは、デジタルセキュリティプロトコルを不安定にする可能性があり、この技術がまだ初期開発段階にあるにもかかわらず、悪意のある組織が暗号通貨やさまざまなブロックチェーンアプリケーションへの攻撃を組織的に行うのに役立つ可能性があります。.
したがって、量子コンピュータの驚異的な威力の根拠を理解し、将来的にブロックチェーンベースのアプリケーションにどのような脅威をもたらす可能性があるかを見極めることが不可欠となります。世界的な暗号エコシステムが主流への導入を目前に控えている今、開発者や起業家は暗号アルゴリズムに関する未知の領域を開拓し、量子コンピューティングに起因する脅威を軽減するための革新を起こさなければなりません。.
量子コンピュータの動作原理
量子コンピュータと従来の classic（二進法）コンピュータの主な違いは、複雑な計算において数値を表現するために状態を利用するアプローチにあります。従来 Classicコンピュータはビットを用いて情報を二進法（0または1）で符号化しますが、量子コンピュータは量子ビット（「キュービット」）を活用し、量子重ね合わせや量子エンタングルメントといった特性を利用して複数の状態を同時に表現します。.
0から255までの数値を表現する基本的な例を考えてみましょう。従来の Classicでは、この範囲の数値を表現するのに8ビットが必要です。一方、量子コンピュータは8量子ビットを使って256個の数値すべてを一度に表現できます。.
この特性により、量子コンピュータは膨大な数の組み合わせを考慮し、最先端のスーパーコンピュータの能力をはるかに超える速度で複雑な計算を実行することができます。量子コンピュータは、氷点下に冷却するとtron 流れに対する抵抗が極めて低くなる超伝導素子を利用しています。そのため、量子コンピュータは本質的に熱、電磁波、さらには空気への曝露に対して敏感であり、最適ではない環境では計算損失が発生します。.
したがって、一般的な使用に適した量子コンピュータの開発において大きな進歩が実現されない限り、これからのコンピューティングの時代は、現在の classicコンピュータの機能と高度な量子コンピュータの機能の間に位置することになるかもしれません。.
IBMは、127量子ビットのプロセッサを搭載した統合量子コンピューティングシステム「Quantum System One」を開発しました。しかし、量子コンピューティングは驚異的なペースで進歩しており、1,000量子ビットの量子コンピュータの実現も不可能ではありません。.
IBMは2023年までに1,121量子ビットの量子コンピュータプロセッサを発表する予定であり、これにより産業規模のアプリケーションが実現可能となり、世界で最も強力なスーパーコンピュータを大幅に上回る計算能力が提供されると期待されている。.
暗号通貨は量子コンピューティング攻撃の影響を受けやすいか?
純粋な量子コンピューティングデバイスが市場に登場すると予想され、差し迫ったコンピューティングの波は、従来の AI ワークフローと量子ワークフローを融合した classic拡張スーパーコンピュータによって推進される可能性が高いと考えられます。.
このようなデバイスは、127量子ビットのEagleプロセッサのデビューから1年も経たない2022年11月9日に433量子ビットのIBM Quantum Ospreyが発表されたことを踏まえると、50～1,000量子ビットの範囲の計算能力を持つ可能性がある。.
現在の量子コンピュータの相当な威力とその利用可能性の制限を考慮すると、量子コンピュータが暗号通貨に具体的な脅威を与えるまでには十分な時間が残されていると容易に推測できるだろう。.
豊富な可能性があるにもかかわらず、エラー抑制のための高度な技術が考案され、問題を伴うことなく計算速度が向上しない限り、量子優位性を達成することは難しいままです。.
量子コンピューティングが暗号通貨の基盤となる暗号技術を突破できるシナリオを想定したとしても、公開鍵を持つウォレットアドレスを標的として、封入された資金を盗み出すストレージ攻撃を実行するには、tron程度の量子レベルの計算能力が必要となる。 Ethereum ネットワークのようなブロックチェーンでは、このようなストレージ攻撃を実行するには1000万量子ビット以上の計算能力が必要となる。.
トランジット攻撃の場合、悪意のある攻撃者が膨大な量子コンピューティング能力を用いてブロックタイム内にトランザクションの制御権を奪取します。すべてのノードを標的とするため、攻撃規模ははるかに大きくなります。しかし、ブロックチェーンネットワークに新しいブロックが追加される前に攻撃を実行する必要があるため、攻撃者は Bitcoin では数分、 Ethereum では数秒という限られた時間でトランジット攻撃を実行できます。.
このような攻撃を成功させるには数十億量子ビットの量子コンピューティング能力が必要となるため、ブロックチェーン開発者には、量子攻撃の影響を受けない新しい暗号署名アルゴリズムを考案し、実装するための十分な時間が与えられます。.
Bitcoin 量子コンピューター盗難の危険にさらされているか？
Bitcoin を保護する暗号を解読するには、盗難を画策する単一の組織の調整の下で、膨大な量子コンピューティング能力を展開する必要がある。.
サセックス大学の研究者らは、10分以内に Bitcoin ネットワークに侵入するには、19億量子ビットの処理能力を持つ量子コンピュータが必要だと指摘しています。この状況は、ハッカーが数百万台もの量子コンピュータを動員する必要があることを示唆しており、近い将来に実現する可能性は低いように思われます。.
計算能力が低下した状態で攻撃を実行すると、攻撃に必要な時間が指数関数的に長くなり、影響を受けたノードを無効化してネットワークを復旧させる十分な機会が生まれます。ストレージ攻撃の方が考えられやすいように思われますが、 Bitcoin含む暗号通貨は、このような事態に対抗するために、基盤となるブロックチェーンプロトコルの修正を必然的に必要とするでしょう。.
この戦略は Bitcoin ウォレットを将来の攻撃に対して脆弱にする可能性がありますが、このような変更は新しい暗号化アルゴリズムを導入するよりも実装が容易であるように思われます。 Bitcoin 現在、楕円曲線デジタル署名アルゴリズム（ECDSA）を採用しています。これは、ユーザーの秘密鍵、公開鍵、署名を用いて署名と検証のアルゴリズムを個別に実行することで、資金の使用がユーザー自身によってのみ可能であることを保証する暗号化手法です。.
しかしながら、パブリックブロックチェーンでは、プロトコルの修正には主要ユーザー間の合意が必要となるため、 Bitcoinのプロトコル変更でさえ、予想以上に時間がかかる可能性があります。量子耐性のあるソフトウェアと暗号ソリューションの必要性を認識し、暗号通貨分野の多くのプロジェクトがこの目標の実現にdentに取り組んでいます。.
量子コンピューティングが主流に浸透している時代におけるBitcoinの将来は、画期的な暗号化アルゴリズムによって調整された、より高度で量子耐性のある台帳システムへの移行が必要になる可能性が高い。.
量子コンピューティングは暗号通貨の終焉を意味するのか？
量子コンピュータは、分子シミュレーションを支援し、エネルギー効率の高い材料やより強力な医薬品の開発を促進し、触媒を強化することで、さまざまな分野に革命を起こし、多くの製造業に利益をもたらす可能性があります。.
量子コンピューターの根本的な動機は地球上の最も複雑な問題を解決することであるにもかかわらず、これらのマシンは悪意のある組織によってパブリックブロックチェーンや暗号通貨ネットワークに混乱を引き起こすために利用される可能性があります。.
量子コンピューティングの台頭を前に、ブロックチェーンの存続可能性という問題に対処するには、今後10年以内に、この技術を量子耐性を持つ台帳システムへと進化させる必要がある。この進化が不可欠となるのは、量子コンピュータが今後10～15年以内に暗号通貨を攻撃できるほどのパワーを獲得する可能性があるためである。.
解決策の一つとして鍵のサイズを大きくすることが考えられますが、量子コンピュータが永久に強化されることへの対抗策として鍵の数を永久に倍増させることの実現可能性はまだ確認されていません。.
maticコンピュータを妨害するために数学的ノイズを暗号化に統合する格子ベースの暗号化や、matic的問題に基づく耐量子アルゴリズムなどの革新的な暗号化理論が、今後の潜在的な進路として浮上しています。.
後者の手法は、 classicAIと量子コンピュータの両方を阻害するように設計されており、両方の計算領域においてその妥当性と安全性を維持しています。暗号通貨が構造化格子を採用するか、ハッシュベースのアルゴリズムを採用するかに関わらず、決定的な要因は量子コンピュータの能力を永続的に上回ることです。.
したがって、量子コンピューティングは現在のところ、既存の形態の暗号通貨に直接的な脅威を与えるものではありませんが、量子スーパーコンピューターの差し迫った危険から分散型ガバナンス構造を保護するための一連の変更を導入するには、統一された取り組みが必要になります。.
量子コンピューターは PoW マイニングを混乱させるでしょうか?
Bitcoin 含む多くの普及している暗号通貨は、基盤となるブロックチェーンプロトコルのセキュリティを強化するために、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）マイニングに依存しています。PoW方式では、マイナーと呼ばれるネットワーク参加者が、複雑なmatic的難問を最も早く解く者となるために競争し、ブロックチェーン上の新しいトランザクションを検証する必要があります。この計算競争の勝者には、ブロック報酬と呼ばれる暗号通貨が付与されます。.
やがて量子コンピュータは、現代のマイニング装置と比較して、マイニングパズルの解決を飛躍的に加速させる可能性があり、量子コンピューティング能力を持つ者はマイニング報酬を大量に蓄積できるようになる。さらに、ネットワークの計算能力の大部分を掌握することで、トランザクション検証プロセスを潜在的に支配することも可能になる。これは51%攻撃として知られるシナリオである。.
一部の研究者は、量子コンピューターは少なくとも2028年までは Bitcoin に対する51%攻撃を実行できない可能性があると主張しているが、新たな証拠はそのようなイベントがもっと早く発生する可能性があることを示唆している。.
結論
量子コンピューティングとブロックチェーン技術の融合は、サイバーセキュリティとデジタル資産の分野に新たな戦場を創出します。その卓越した計算能力を持つ量子コンピュータは、ブロックチェーン技術と暗号通貨にとって、dentない強力な味方であると同時に、潜在的な敵でもあります。量子コンピュータは様々な分野における最も複雑な問題のいくつかを解決する可能性を秘めていますが、現在安全な暗号システムを侵害する可能性も否定できません。.
したがって、量子コンピューティングが支配的な未来において、ブロックチェーンと暗号通貨が生き残るかどうかは、暗号アルゴリズムの積極的な進化と、量子マシンの強力な能力に耐えうるセキュリティメカニズムの構築にかかっています。これからの10年間は、開発者、暗号学者、そして業界の関係者が真摯に協力し、分散型デジタル資産を革新し、適応させ、新たな量子脅威から保護し、量子コンピューティングと密接に絡み合う未来において、暗号通貨とブロックチェーン技術の持続的な生存性とセキュリティを確保していく必要があります。.
