Qubic Japan Local Community Wiki

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====== 260118 Qubic で使われている暗号技術 ／ Gemini生成コラム ======

　Qubicは、現代の暗号学において「最速」かつ「安全」とされる規格を組み合わせて構築されています。

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===== 1. KangarooTwelve (K12)：ハッシュ関数のエンジン =====

　Qubicのあらゆる場所で **KangarooTwelve (K12)** が使用されています。

  * **技術的特徴:**
    * K12はSHA-3の基礎となった「Keccak」アルゴリズムに基づいています。
    * 現代のCPU（特に[[tag/AVX-512]]命令セット）において、SHA-256などの他のハッシュ関数よりも圧倒的に高速に動作します。

  * **用途:**
    * 取引のハッシュ化、ティックの要約、およびアドレスのチェックサム計算に使用されます。

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===== 2. FourQ：世界最速レベルの楕円曲線 =====

　アドレスの生成（公開鍵暗号）には、Microsoft Researchによって設計された **FourQ** という楕円曲線が採用されています。

  * **技術的特徴:**
    * 約128ビットのセキュリティ強度を持ちながら、計算速度が極めて速いのが特徴です。
    * 特殊な数学的構造（GLV分解など）を利用して、他の曲線（Bitcoinで使われる secp256k1 など）よりも数倍速く処理を行うことができます。

  * **用途:**
    * 公開鍵と秘密鍵のペア生成、および署名の検証に使用されます。

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===== 3. Schnorr 署名 (Schnorr Signatures) =====

　FourQ曲線上で動作する署名方式として **Schnorr署名** が採用されています。

  * **メリット:**
    * **線形性:** 複数の署名を一つにまとめる「署名集約」が容易であり、将来的な拡張性が高い。
    * **効率性:** 署名サイズが小さく、検証が非常に高速です。
    * **安全性:** 古典的なECDSA署名（Bitcoin等）よりも数学的な証明が強固とされています。

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===== 4. アドレスと秘密鍵の構造 =====

　Qubicの鍵体系は、人間が扱いやすいアルファベット形式で構成されています。

  * **秘密鍵 (Seed):**
    * **小文字のアルファベット（a-z）55文字**で構成されます。これが資産を管理する根源となります。

  * **公開鍵（パブリックID/アドレス）:**
    * **大文字のアルファベット（A-Z）60文字**で構成されます。

  * **公開鍵の反映:** 
    * 60文字のうち、最初の56文字は FourQ曲線から導出された公開鍵を Base26形式で表現したものです。

  * **チェックサム:** 
    * 末尾の4文字は、K12ハッシュ関数を使用して計算されたチェックサムです。
    * これにより、入力ミスを即座に検知し、誤送金を防ぐようになっています。

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===== 結論 =====

  * **暗号の組み合わせ:** 
    * Qubicのアドレス体系は、**FourQ（曲線）** + **Schnorr（署名）** + **KangarooTwelve（ハッシュ）** という、現代における最高峰の効率を誇る暗号スタックで構成されています。

  * **パフォーマンス重視:** 
    * これらの規格が選ばれている最大の理由は、Qubicの「1秒ごとの[[tag/ティック]]」という過酷なリアルタイム処理に耐えうる、圧倒的な計算速度を確保するためです。

  * **安全性と速度の両立:** 
    * 速度を追求しつつも、セキュリティ強度は約128ビット（現代の標準）を維持しており、実用性と堅牢性のバランスが極めて高い設計となっています。

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