L1 ブロックチェーン全般: 量子耐性 PoSステーキングを偽装
量子耐性：PoSステーキングを偽装から守る
（ポスト量子暗号：ショア対策）
PoS（Proof of Stake）ベースのブロックチェーンは、量子コンピュータによって“正当なバリデータを偽装”されるリスクに直面しています。この脅威の中心にあるのが、量子アルゴリズムのひとつ「ショアのアルゴリズム」です。
PoSステーキングへの影響
PoSチェーンでは、バリデータ（ステーキング参加者）は秘密鍵による署名によって、自らが正当な提案者であることを証明します。しかし、以下のようなリスクが潜んでいます。
- 公開鍵を取得される（署名済トランザクションやログ）
- 量子コンピュータで秘密鍵が逆算される（ショアのアルゴリズム）
- 攻撃者がバリデータを偽装し、ブロック提案や署名を実行
- 意図的にスラッシング（罰則）を引き起こし、資産を焼却
- これを連鎖的に実行すれば、ネットワークそのものの信頼が崩壊
このような攻撃は、資産の盗難とは異なり、正常な署名に見えるため、表面上は「バリデータの自己ミス」にしか見えません。
量子耐性ステーキング構造
以下の設計方針によりPoS環境でも量子攻撃に耐性のある構造を採用すべきです。
- 公開鍵を晒さない署名方式（ハッシュベース署名、マルチレイヤ構造）
- 署名ログからの逆算を不可能にする鍵管理
- スラッシング誘導をブロックする防御的スマートコントラクト
- ステーキング署名の分離設計（資産鍵と署名鍵の非対称構造）
これにより、量子コンピュータによって秘密鍵を偽装されるリスクを根本から排除します。
見えない攻撃に対抗
ショアのアルゴリズムは、ステーキング署名者の偽装を可能にします。これを防ぐには、量子コンピュータが出現する未来を前提とした「ポスト量子暗号」の導入が必要です。ただし、秘密鍵ラグ構造にならないような、長いビット幅を必要とします。