XRPレジャー、2028年までに量子耐性アップグレード目指す リスクとコスト

XRPのポスト量子暗号への道

XRP Ledger Foundationの2027年プロトコルロードマップの一環として発表された本研究では、標準化されたポスト量子デジタル署名アルゴリズムであるML-DSA-44を、ブロックチェーンのアカウント、バリデーター、およびバリデーターリスト発行者に導入することを検討しています。

提案されている変更により、ユーザーやネットワーク運営者は、十分に強力な量子コンピュータからの攻撃に耐えられるよう設計された代替手段に、既存の暗号鍵を置き換えることが可能になります。

この研究は、2028年までに完全なポスト量子対応を実現するというリップルが以前に発表した目標に基づいていますが、その目標達成に必要な作業についてより詳細な評価を提供しています。

現在、XRPレジャーのアカウントではsecp256k1またはEd25519の暗号方式が使用されていますが、これらはいずれも、ショアのアルゴリズムを実行する十分に高度な量子コンピュータによって、理論上は破られる可能性があります。

この懸念は個々のXRPウォレットにとどまりません。バリデーターは取引の認証やネットワークのコンセンサス調整に暗号署名を依存しており、信頼できるバリデーターリストの発行者はどのオペレーターがプロセスに参加するかを決定します。これらのシステムへの攻撃が成功した場合、悪意のある攻撃者が正当なアカウントやバリデーターになりすますことが可能となり、ネットワークのセキュリティが損なわれる恐れがあります。

財団の提案では、これらのシステム全体にML-DSA-44のサポートを導入し、既存の暗号保護機能が脆弱になる前にユーザーが移行できるようにします。しかし、このアップグレードには多大な技術的コストが伴います。

調査によると、提案されている量子耐性署名を使用したトランザクションは、約5,331バイトのストレージを消費する可能性があるのに対し、従来の支払いは1,704バイトです。これは約213％の増加に相当し、ネットワーク帯域幅、トランザクション履歴の保存、および運用コストに影響を与える可能性があります。

財団の推計では、実装には約640時間の開発時間と400時間の追加レビュー時間が必要で、初期開発費用を除いたレビュー、監査、関連費用の総額は21万5,000ドルから25万5,000ドルになると見込まれています。

また、本調査では取引手数料、アカウント移行、既存ソフトウェアとの互換性に関する未解決の問題も指摘されています。量子耐性のある通常の鍵を追加しただけでは、元の脆弱なマスターキーが有効なままである限りアカウントを完全に保護できません。実装はすでにネットワークのAlphaNet環境でテストされていますが、展開にはさらなる開発とセキュリティレビューが必要です。

ロードマップでは、2027年前半に移行に関する調査を実施し、その後2027年後半または2028年に開発、レビュー、監査を行う予定となっています。メインネットの稼働開始日はまだ承認されていません。

リップルは4月に、4段階からなる量子セキュリティ戦略を発表しています。これには実験的な導入、緊急時対応計画、セキュリティ企業「Project Eleven」との提携などが含まれます。この提携では、従来の署名とポスト量子署名を組み合わせたハイブリッド署名システムの研究に加え、バリデーターのテストやカストディウォレットのプロトタイプ開発も行っています。

ブロックチェーン業界、ポスト量子時代に向けた動きを準備

この新たな脅威への備えを進めているのは、XRPレジャーだけではありません。ビットコインの開発者たちは、公開鍵の露出を低減することを目的とした新しい出力タイプを導入する提案「BIP 360」を検討しています。 つい最近、長年のBitcoin Core開発者が、秘密の「量子地雷」を仕掛けることを提案した。これにより、量子技術を用いたビットコイン窃盗の試みを、犯人にとって多大な損失を招く可能性のある失敗へと変えることができるかもしれない。イーサリアムは、量子耐性を長期的なロードマップに組み込んでおり、2029年頃を目処とした広範なアップグレードに向け、バリデーターのアーキテクチャやアカウント認証の変更が提案されている。 ソラナ開発チームはポスト量子署名方式「Falcon」の導入を検討しており、StarknetはイーサリアムLayer 2から独立したLayer 1への移行可能性を研究することで、ポスト量子セキュリティに関するより大きな主導権を確保しようとしています。

主要なブロックチェーンを守る暗号を破る能力を示した量子コンピュータはまだ存在しませんが、XRP Ledger Foundationは、稼働中のネットワーク全体で暗号システムを置き換えるには数年を要するため、早期の準備が不可欠だと主張しています。

提案された修正が導入されれば、XRPレジャーは一般アカウントとバリデーターの両方に対してネイティブなポスト量子署名をサポートする最初の主要ブロックチェーンの一つとなる可能性があります。