Shor のアルゴリズムとは何ですか? なぜ暗号通貨を脅かすのでしょうか?

Shor のアルゴリズムは、1994 年に数学者の Peter Shor によって公開され、整数因数分解と離散対数問題を効率的に解決する量子アルゴリズムです。これらの数学的問題は、事実上すべての現在の暗号通貨を保護する署名を含む、RSA、Diffie-Hellman、および ECDSA 暗号化のセキュリティ基盤を形成します。

古典的なコンピューターは、大きな数を因数分解したり、離散対数を計算したりするために指数関数的な時間を必要とします。 2048 ビットの RSA キーを解くには、古典的なコンピューターが壊れるまでに宇宙の年齢よりも長い時間がかかります。 Shor のアルゴリズムはこれを多項式時間に短縮し、これらの操作を十分に強力な量子コンピューターで実行可能にします。

暗号通貨の場合、脅威は特殊です。Shor のアルゴリズムは、公開鍵から ECDSA 秘密鍵を導出できます。 Bitcoin、Ethereum、およびほとんどの暗号通貨は、secp256k1 曲線を持つ ECDSA を使用します。公開鍵が公開されると (アドレスが使用されるときに発生します)、Shor のアルゴリズムを実行する量子コンピューターは、対応する秘密鍵を計算できます。

256 ビット ECDSA に対して Shor のアルゴリズムを実行すると、 1,200 ～ 1,450 論理量子ビット、中に収まります 500,000 物理量子ビット未満で完了します。 分 — Ethereum Foundation およびスタンフォード大学と協力した、Google Quantum AI の 2026 年 3 月のベンチマーク。これは、以前に想定されていた約 2,330 論理量子ビットのおよそ半分です。独立した Caltech/Oratomic 解析では、約 10 日間で中性原子ハードウェア上の約 26,000 物理量子ビットで同じ限界に達しました。現在、RSA-2048 の素因数分解には、ノイズの多い量子ビットが 100 万未満、1 週間未満 (Gidney、2025 年 5 月) と、2019 年の 2,000 万量子ビットから減少しています。しかし、ECDSA-256 の方が安価であるため、RSA は近い目標ではありません。

現在の最高のパブリック ハードウェアはおおよそ次のとおりです。 2,500 物理量子ビット、どれも大規模なフォールトトレラントではありません。その差を縮めるマシンはIBMのBlue Jayです。 2033、約 100,000 個の物理量子上に 2,000 個を超える論理量子ビットがあり、2029 年には論理量子ビットが約 200 個の Starling に先行しました。到着窓口は、 2029 ～ 2033 年.

ポスト量子暗号は、Shor のアルゴリズムでは効率的に解決できない数学的問題を使用して、この脅威に対処します。格子ベースの暗号化 (Kyber) およびハッシュベースの署名 (SPHINCS+) には、既知の効率的な量子攻撃はありません。

SynX が Kyber-768 および SPHINCS+ アルゴリズムを実装しているのは、Shor のアルゴリズムがこれらに対して利点を提供しないためです。これにより、量子コンピューティング技術の避けられない進歩に対して、暗号通貨の保有が将来にわたって保証されます。