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====== ショアのアルゴリズム ======


===== ショアのアルゴリズム (Shor's Algorithm) ／Gemini生成 =====

　1994年にピーター・ショア氏によって発表された、量子計算機上で動作するアルゴリズムです。

　現代のインターネットや暗号資産の安全性を支えている「公開鍵暗号」の数学的根拠を、根底から覆す能力を持っています。

===== 1. 何を解決するのか？：素因数分解と離散対数問題 =====

　現在の暗号（RSAや楕円曲線暗号）は、以下の「計算の難しさ」に依存しています。

  * **素因数分解問題 (Integer Factorization):**
    * 巨大な数字（例：$N = p \times q$）を、元の素数（$p$ と $q$）に分解する計算。

  * **離散対数問題 (Discrete Logarithm Problem):**
    * 楕円曲線暗号（ECC）で使用される複雑な数学問題。

　古典的なコンピュータでは、これらを解くのに数兆年単位の時間が必要ですが、ショアのアルゴリズムを搭載した量子計算機は、これを**数分〜数時間**で解くことが可能です。



===== 2. 仕組みの核心：周期発見 (Period Finding) =====

　ショアのアルゴリズムの天才的な点は、難しい数学問題を「周期（リズム）を見つける問題」に変換したことです。

  * **量子重ね合わせの利用:**
    * あらゆる計算のパターンを「重ね合わせ状態」で同時に処理します。

  * **干渉による正解の抽出:**
    * 量子干渉を利用して、正解ではない「ノイズ」を打ち消し、正しい「周期」だけを強調して取り出します。

  * **鍵の特定:**
    * この「周期」が見つかると、数学的な手順に従って、非公開であるはずの「秘密鍵」を瞬時に導き出すことができます。



===== 3. 暗号資産への具体的脅威 =====

  * **公開鍵からの秘密鍵の盗出:**
    * ビットコインやイーサリアムを含むほぼ全ての暗号資産において、アドレス（公開鍵）が分かれば、量子計算機によってその所有権（秘密鍵）が奪われます。

  * **取引の偽造:**
    * 正当な所有者になりすまして署名を行い、資産を勝手に送信できてしまいます。

===== 4. グローバーのアルゴリズムとの比較 =====

^ アルゴリズム ^ 影響を与える対象 ^ 脅威の度合い ^ 対策 ^
| **ショア** | 公開鍵暗号 (RSA, ECC, 署名) | **絶望的（崩壊）** | 暗号方式の根本的な変更 (PQC) |
| **グローバー** | ハッシュ関数 (SHA-256), 共通鍵 | 比較的軽微（半減） | 鍵やハッシュのビット数を倍にする |

===== 5. Qubic にとっての意味 =====

　Qubic [[:/ホワイトペーパー/v01/6_セキュリティの考慮事項/2/start|ホワイトペーパー（v01）]]では、量子計算への耐性が設計上の柱として明記されている。現在は高いパフォーマンスを実現する暗号方式を採用しているが、将来的な脅威に対してはプロトコルのアップグレードを通じて最新のポスト量子暗号（PQC）へ適応する柔軟性を備えている。

  * **署名のアップグレード:**
    * 現在の楕円曲線暗号から、ショアのアルゴリズムでも解けない「格子暗号」ベースの署名へ切り替えることで、量子時代における資産の安全性を担保します。

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===== 結論 =====

　ショアのアルゴリズムは、現代暗号の「不落の城壁」を無効化する技術です。暗号資産が将来にわたって価値を持ち続けるためには、このアルゴリズムに屈しない**ポスト量子暗号（PQC）**への移行が不可欠です。


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