『量子耐性ハードウェアウォレット』の本当の意味|Trezor発表を正しく理解する
今週、Trezor社が業界初の「量子耐性のあるハードウェアウォレット」を発表しました。私もその場で発表を聞いていたのですが、最初の感想は「どういうこと??」でした。一般的に言われがちなビットコイン(やアルトコイン)の量子耐性リスクはハードウェアウォレット側で対応できるものではないためです。
しかし、発表をよく聞いてみるとそれとは別にハードウェアウォレットの仕組みにも量子コンピューターによるリスクがあること、そして今回Trezorはそこを手当したことに納得しました。
今日は「量子耐性のあるハードウェアウォレット」が具体的に何を指すのか解説します。
・ビットコインの「量子耐性リスク」はハードウェアウォレット側で手当てできるものではない
・ハードウェアウォレットの仕組みのどこに「量子耐性」を実現したのか?
・超長期的には必要だが、いま購入すべきという判断材料にはならない
ビットコインの「量子耐性リスク」はハードウェアウォレット側で手当てできるものではない
ビットコインが量子コンピューターの時代にどう対応していくのかという問題は定期的に話題に上がります。典型的な内容は、ビットコインが使う楕円曲線暗号であるECDSAは「ショアのアルゴリズム」というものを使えば、理論的には十分な規模の量子コンピューターによって破ることができる。つまり、公開鍵から秘密鍵を復元できる、というものです。
これが現実的になる規模の量子コンピューターは10~20年ほどは誕生しないという見方が一般的ではありますが、P2PKを採用した古いビットコインアドレスや、一度でも再利用されているP2PKHアドレスなどは公開鍵が公表されてしまっているのでこの攻撃に脆弱なBTCは何百万枚とあり、一応実際に存在する脅威ではあります。
しかし、個人的にはこのテーマについては対応自体はできるものだと楽観しています。理由は以下の過去記事をご覧ください:
そして上述した通り、問題はブロックチェーン上(あるいはトランザクション内)に公開されている公開鍵の情報なので、これはハードウェアウォレットを使ってビットコインを管理する・しないとは全く無関係のレイヤーの話です。
ハードウェアウォレットの仕組みのどこに「量子耐性」を実現したのか?
では、Trezorが主張する「ハードウェアウォレットの量子耐性」とは何なのでしょうか?実はそこには2つの、かなり性質の異なる文脈があります:
1.偽造ファームウェア対策
ハードウェアウォレットは様々な攻撃に対する防御機能を実装していますが、その1つにハードウェアウォレット上で動作するファームウェアの偽造判定があります。この偽造判定に関して、量子コンピューターによってファームウェア等に付与されたTrezorの署名を偽造されると理論上は偽造ファームウェアが流通しやすくなってしまうリスクがあります。
例えばTrezorの場合、デバイス上で動作しているソフトウェアはボードローダー(工場で物理的に書き込まれる)、ブートローダー(ファームウェアの更新に使われる)、ファームウェア(ウォレットのロジックやUI)という3つの層からなります。後者2つについてはソフトウェアがTrezor社の秘密鍵によって署名されており、もし署名が不正である場合はブートローダーならデバイスが文鎮化し、ファームウェアなら赤字で画面に注意表示がなされます。

しかし、ショアのアルゴリズムでTrezor社の秘密鍵が復元されてしまった場合、これまでの署名検証では正常と表示されるデバイスが出てくるかもしれません。実際にTrezor社の秘密鍵で署名しているので当然ではあります。すると、サプライチェーン攻撃のリスクが非常に大きくなります。
例えば流通過程で不正なファームウェアをインストールすると、今だと警告表示があるのでユーザーはすぐに気付けますが、ユーザーが気づかないうちにシードを漏洩していくような攻撃も可能になってしまいます。そこを手当てするために、ブートローダーやファームウェアの署名検証に量子耐性暗号も使用できるようにしたのが1つ目の文脈です。
2.量子耐性暗号による署名機能
現時点で、ビットコインやその他の仮想通貨がどのような量子耐性暗号を採用するかは不透明です。しかし、Trezorによると、今回発表したTrezor Safe 7はハードウェア的には候補となる暗号方式の多くに対応しているそうです。
したがって、将来的にビットコインが量子耐性暗号に対応した際には、高い確率でファームウェアアップデートによりそのまま同じハードウェアウォレットを使い続けることができる、というのが価値訴求のようです。もちろん、確証はありませんが。
採用された暗号の情報などはTrezorの公式ガイドに記載があります:
超長期的には必要だが、いま購入すべきという判断材料にはならない
ここまでお読み頂いた方には改めて言う必要はないと思いますが、今回のTrezor社の試みは業界初であり、将来的にはすべてのプレイヤーが考えていかないといけないものです。しかし同時に、「まだ明らかに早すぎる」ものでもあり、現在の購入判断に使うような材料とは思えません。(ただし、短期的な未来に量子耐性暗号に対応するアルトコインなどがあるのであれば話は変わります)
ハードウェアウォレット業界も比較的シンプルに量子耐性暗号の世界に移行できそうな兆しは希望が持てることです。これが必要になる日がくるまで5年、10年、20年なのかはまだわかりませんが、必要になったときに乗り換えればいいのではないでしょうか。そのためには、必要であれば別のメーカーに乗り換えやすい、共通規格にちゃんと対応しているハードウェアウォレットを使用しましょう。
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