ビットコインコア開発者のCory Fieldsは、「量子地雷」と呼ばれるシステムを提案し、量子計算の脅威にさらされたウォレットの資金を盗もうとする将来の攻撃者が、自らのビットコインを失うリスクに直面する可能性があります。
Fieldsは、11月4日にビットコイン開発メールリストに投稿した提案で、脆弱なBTCを転送する者は、転送額に相当する量子安全ウォレットからの抵当品を提供しなければならないというメカニズムを概説した。元の所有者が事前に所有権証明を準備していた場合、このシステムは後から自らのビットコインを回復し、攻撃者の抵当品を請求できるようにする。
MITデジタル通貨イニシアチブで勤務するFieldsは、この概念を、将来の量子コンピューティングの脅威に対応するための可能性のある解決策と説明した。現在、ビットコインネットワークにはこのようなメカニズムは実装されていない。
「量子地雷」は攻撃者のBTCにリスクをもたらす可能性があります
この提案は、ブロックチェーン上に公開鍵が既に存在するビットコインウォレットに対するセキュリティ上の脆弱性を対象としています。量子コンピュータが十分に強力であれば、公開鍵を用いて対応する秘密鍵を計算することが理論的に可能です。
ビットコインの最も初期の取引形式では、公開鍵が直接露出していたため、アドレスの再利用により他の保有資産が脆弱になる可能性があります。この懸念には、ビットコインの初期時代に関連する休眠ウォレットも含まれますが、現在のところ、このような攻撃を実行できる量子コンピュータの公開された実証は存在しません。
フィールズは、これらの脆弱なコインを支出する者は、転送額に等しい抵当物を提供しなければならないと提案した。彼の例によれば、誰かが1 BTCを転送しようとする場合、量子安全ウォレットに追加で1 BTCを保有する必要がある。
この2つの金額は、新しい出力に移され、30日間の待機期間を含む支出制限が適用されます。元のビットコインを真正に所有している者は、量子攻撃が実現可能になる前に、隠された所有権の約束を事前に準備できます。
攻撃者が後に秘密鍵を入手し、これらのビットコインを移転しようとした場合、元の所有者は待機期間中に以前のコミットメントを公開できます。
Fieldsは「しかし、同時にAliceはこの取引に気づいた」と述べ、合法的な所有者が資金を回収する一方で、攻撃者の抵当物を取得できることを示している。
攻撃者は、ターゲットウォレットにこのようなコミットメントが含まれているかどうかを事前に知らない。Fieldsは、この不確実性が、盗難試行を抑制する可能性があると述べている。なぜなら、成功した攻撃でも、窃取する資金よりも高いコストを支払う可能性があるからである。
ビットコイン開発者が紛失したウォレット向けのオークションメカニズムを提案
この「地雷」メカニズムは、合法的な所有者が自分の秘密鍵を依然として制御しており、量子攻撃が可能になる前に必要なコミットメントを準備していることに依存しています。
しかし、多くの古いビットコインウォレットは、これらの条件をもはや満たしていない可能性があります。一部の保有者は秘密鍵を紛失しており、他の者は長年にわたり自分の保有資産を動かしていません。
この問題を解決するために、Fieldsは、攻撃が発生する前に脆弱なポジションに対して隠された入札を提出できる別のシステムを提案しました。
ある例として、参加者は50 BTCを含むスリープウォレットに対して入札を準備できます。量子攻撃者が後にこれらのコインを支出しようとした場合、初期の所有権証明期間が終了した後、オークションが開始されます。
参加者は事前に準備した入札を開示し、攻撃者の抵当品の一部を獲得できます。記載されたメカニズムによれば、適格な入札が攻撃者がこれらのコインを保持することを阻止した場合、脆弱なコインは破壊されます。
Fieldsは、成功入札者、鉱山労働者、またはその他の指定受取人に支払うなどの異なる抵当品配分ルールを考慮しています。
彼はまた、MITデジタル通貨プログラム主任のネハ・ナルラと議論した際に提案された、競争的な入札者が財務的ペナルティを受ける可能性のある別のオークション設計についても議論した。
これらのオークションシステムは、元のウォレット所有者が資金を必ず回復できることを保証しません。それらの目的は、攻撃者が自らの資金リスクを負わせることで、盗難をそれほど魅力的にしないためです。
提案されたビットコイン保護措置は、合法的な保有者に影響を与える可能性があります。
抵当要件は、自ら合法的に保有するビットコインを移転しようとする人々に困難をもたらす可能性があります。
たとえば、ある人が保有する1 BTCが脆弱なウォレットに保管されている場合、Fieldsの提案によれば、取引を完了するためにはさらに1 BTCの量子安全出力が必要となる。
したがって、保有者がすべての残高を旧ウォレットにそのまま残している場合、追加のビットコインなしでこれらの資金を利用するのが難しくなる可能性があります。
Fieldsは、ビットコインが合法な所有者と、量子計算によって同一の秘密鍵を復元した攻撃者を自動的に区別できないことを認めた。
「この記事の目的は、これらのアイデアを思想実験として紹介することだけです」とFieldsは書き、これらの構想を実装するために必要なソフトウェアの変更を具体的に示していないと指摘した。
どのような実装も、まず量子安全なトランザクション出力と、脆弱なコインを管理するための新しいコンセンサスルールを必要とする。
ビットコインの開発者は、他の可能性のある対策を検討し続けています。crypto.newsが以前報じたように、Coinbaseは10月に開発者に対し、量子脅威への備えを促し、既存のウォレットの移行には数年かかる可能性があると警告しました。
Fireblocksが公開した研究では、公開鍵の露出が主要なリスクと特定され、数百万枚のBTCが脆弱なアドレスに存在する可能性があると推定されています。
BitMEXの別の量子提案では、より古いウォレットに制限を適用するのは、成功した量子攻撃の証拠が確認された場合に限定することを提案しています。
フィールドはメールリストでの議論において、抵当比率、オークションの終了時間、落札失敗のペナルティ、および脆弱な通貨が破壊される条件などの設計上の課題を未解決のまま残している。