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====== 260118 量子計算の脅威と Qubic の量子耐性（Gemini生成コラム） ======

　量子計算機の実用化が現実味を帯びる中、既存のブロックチェーンが依存する暗号アルゴリズムの脆弱性が深刻な課題となっています。

　Qubic は設計の初期段階から、量子計算機が普及した「ポスト量子（量子後）」の世界を生き抜くための堅牢なアーキテクチャを採用しています。

　※ 参照：[[/ホワイトペーパー/v01/|ホワイトペーパー v.01]] ／ [[/ホワイトペーパー/v01/6_セキュリティの考慮事項/2/start]]


===== 1. 現代の暗号資産を脅かす「二つのアルゴリズム」 =====

　量子計算機は、従来のコンピュータとは異なる計算原理を用いることで、現在主流の暗号を無効化する可能性があります。

  * **[[tag/ショアのアルゴリズム]] (Shor's algorithm) - 「城壁の崩壊」:**
    * 現代の暗号資産（Bitcoin, Ethereum等）の柱である「公開鍵暗号（ECCやRSA）」を極めて短時間で解くことが可能です。
    * **秘密鍵の漏洩:** 公開されているウォレットアドレス（公開鍵）から秘密鍵を逆算できてしまうため、第三者が資産を自由に操作できる状態に陥ります。
    * **署名の偽造:** 正当な所有者になりすました電子署名が可能になり、ネットワークの信頼性が根底から破壊されます。

  * **[[tag/グローバーのアルゴリズム]] (Grover's algorithm) - 「探索の高速化」:**
    * マイニングやデータの要約に使う「ハッシュ関数（SHA-256等）」の探索効率を上げます。
    * 影響はセキュリティ強度が実質的に「半分」になる程度であり、ハッシュ値のビット長を伸ばす（例：256bitから512bitへ）ことで、既存技術でも十分に対抗可能です。



===== 2. Qubic が構築する三層の防御レイヤー =====

　Qubic は、単一の技術ではなく、以下の三つのレイヤーで多層的に[[tag/量子耐性]]（Quantum Resistance）を実現しています。

  * **署名スキームの刷新:**
    * 従来の Schnorr 署名に加え、量子計算機でも解読が困難な「[[tag/格子暗号]]（Lattice-based cryptography）」等を用いた次世代署名アルゴリズム（Falcon や Dilithium 等）への柔軟な移行を見据えた設計を行っています。

  * **アドレス生成プロセスの保護:**
    * 公開鍵がネットワークに曝露された瞬間に秘密鍵が特定されるリスクを防ぐため、アドレス生成そのものにハッシュベースの耐性を持たせています。

  * **[[tag/uPoW]] ネットワークの ID 管理:**
    * [[tag/Computor]]（コンピューター）間の通信や報酬分配に関わる ID 管理も、量子計算機による攻撃を想定した暗号スタック上で動作します。

===== 3. Lamport 署名：量子耐性を支える核心技術 =====

　Qubic の設計において、量子計算機への直接的な対抗策として最も重要な役割を果たすのが **[[tag/Lamport署名]] (Lamport Signatures)** です。

  * **ハッシュベースの安全性:**
    * 楕円曲線のような複雑な数学問題ではなく、Qubic の心臓部であるハッシュ関数 **[[tag/KangarooTwelve]] (K12)** のみに依存します。
    * [[tag/ショアのアルゴリズム]]の影響を受けないため、[[tag/量子耐性]]が極めて高いのが特徴です。

  * **ワンタイム署名 (OTS) による鉄壁の守り:**
    * 本質的に「使い捨て」の性質を持つ署名方式であり、一度の取引ごとに鍵の安全性をリセットすることで、推測の隙を与えない高いセキュリティを誇ります。

  * **ハイブリッドな運用:**
    * Qubic では通常の高速な処理には Schnorr 署名を用いつつ、資産の根幹となるアドレス体系にこの [[tag/Lamport署名]]を組み込むことで、速度と安全性を両立させています。



===== 4. 設計思想：変化への適応力と課題 =====

　Qubic は量子計算機の登場を、単なる脅威ではなく「計算能力の飛躍的向上」という機会として捉えています。

  * **アップデートの柔軟性:**
    * コアプロトコルは固定されたものではなく、脅威の進化に応じてより強力な量子耐性アルゴリズム（PQC）へ移行できる柔軟な構造を維持しています。

  * **導入の障壁とトレードオフ:**
    * ポスト量子暗号（PQC）の導入における最大の課題は、データの巨大化（鍵や署名サイズの増大）です。Qubic は [[tag/uPoW]] による圧倒的な計算資源を活用することで、このデータ処理コストを吸収し、持続可能なインフラを構築することを目指す可能性があります。

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===== 結論 =====

  * **本質的な脅威への回答:** 
    * 暗号資産の死活問題である「秘密鍵の逆算」に対し、Qubic は設計段階から明確な解法（ハッシュベースの署名体系）を提示しています。

  * **次世代インフラの標準:** 
    * 鍵交換と署名のプロセスにポスト量子暗号（PQC）の概念を組み込むことで、Qubic は将来にわたって資産の安全性を保証する、真に「Future-proof（将来に耐えうる）」な次世代インフラとなる可能性があります。

===== 関連項目 =====


{{topic>量子耐性 }}

{{tag>量子耐性 格子暗号 ショアのアルゴリズム column 暗号技術 グローバーのアルゴリズム lamport署名 }}