この後の記事を読めば、量子コンピュータの脅威に対するビットコインの危険性についての恐怖や誇張に二度と騙されなくなる、深くて包括的な技術解説

イリー・ナガル - Braiins CEOによる意訳
2026年4月11日
この記事を書いたのは、自分自身でこのテーマをより良く理解したかったからだ。その後、量子コンピュータがビットコインを破る方法、提案されている解決策、そしてビットコインプロトコルネットワークのアップグレードを必要としない新しい計画QSBの仕組みについての包括的な技術レポートに変わった。
セクション01：ビットコインの暗号基礎：
量子脅威に入る前に、まず表面下でビットコインがどのように機能しているのか理解する必要がある。ビットコインは、あなたのサトシアとビットコインを安全に保つためにいくつかの数学的ツールに依存している。それぞれを見ていこう。
-公開鍵、秘密鍵、アドレス：
*秘密鍵 (PRIVATE KEY)：
ランダムに生成される秘密の数字。ビットコインウォレットのパスワードのように考えよう。これは256ビットの数字で、約10⁷⁷の可能性の範囲から選ばれる (観測可能な宇宙の原子数より多い)。誰かがあなたの秘密鍵を知れば、あなたのビットコインを盗むことができる。
*公開鍵 (PUBLIC KEY)：
秘密鍵から数学的に導き出される数字で、一方向関数と呼ばれる楕円曲線乗算を用いている (これを覚えておこう)。公開鍵は自由に共有できる；誰も今日のデバイスでは秘密鍵を逆算できない。ビットコインは特定の楕円曲線secp256k1を使用している。
*ビットコインアドレス (BITCOIN ADDRESS)：
公開鍵の短縮版でハッシュ化されたもの。誰かがあなたにビットコインを送るとき、そのアドレスに送る。重要なのは、アドレスが実際の公開鍵をSHA-256とRIPEMD-160の二重ハッシュ層で隠しており、追加の保護層を提供していることだ。
*取引の署名方法：
ビットコインを送るとき、取引を作成し、自分がそのコインの所有者であることを証明する必要がある。これをECDSAというアルゴリズムを使ったデジタル署名で行う。
* ECDSA (楕円曲線デジタル署名アルゴリズム)：— 数学的な操作で秘密鍵と取引データを入力し、署名を生成する。誰でも公開鍵を使って署名の正当性を検証できるが、秘密鍵なしでは偽造できない。ビットコインはsecp256k1楕円曲線とECDSAを使用している。
*デジタル署名：— 二つの数字のペア (rとs) で、数学的に証明される：「この公開鍵に対応する秘密鍵を持つ者だけがこの取引を承認できる」。取引内容に一文字でも変更があれば (署名は無効になる)。
*マイニングにおけるSHA-256の役割
SHA-256 (256ビットの安全ハッシュ関数) — ハッシュ関数。入力された任意のデータ（単語、ファイル、書籍全体）から固定長の256ビットの「指紋」を生成する。入力が少しでも変わると出力は全く異なるものになる。逆算は不可能だ。
ビットコインのマイナーは、ブロックデータを何度もSHA-256でハッシュ化し、数兆のバリエーションを試しながら、特定の条件（先頭に一定数のゼロを持つハッシュ）を満たすハッシュを見つけ出す。これが「プルーフ・オブ・ワーク」(PoW)であり、ネットワークの安全性を担保している。必要なゼロの数が増えるほど、難易度は上がる。
セクション02：量子コンピュータの脅威：
ここからが私にとって興味深い部分だ。古典的なコンピュータはビット (bits)として情報を保存する。各ビットは0か1のいずれかだ。一方、量子コンピュータはキュービット (qubits)を使い、「重ね合わせ」 (superposition)の状態にあり、0と1の両方の状態を同時に持つことができる。この性質と、エンタングルメント (entanglement)— 量子状態のキュービットが互いに強く結びつき、古典的なビットでは不可能な相関を持つ—により、量子コンピュータは特定の数学的問題を古典的なコンピュータより指数関数的に高速に解くことができる。
キュービットを測定すると、重ね合わせは崩壊し、0か1のいずれかになる。しかし、測定前の状態では、すべての可能な状態を同時に処理できる。
一つの共通点：量子コンピュータは「高速な計算機」ではなく、特定の問題に対して量子物理の性質を利用したツールだ。残念ながら、その二つの問題はビットコインに直接関係している。
*ショアのアルゴリズム：鍵の解読
ショアのアルゴリズム — 数学者ピーター・ショアが1994年に発見した、量子コンピュータが離散対数問題や素因数分解を効率的に解くことを可能にするアルゴリズム。これらの問題は、ECDSAの署名や公開鍵暗号の基盤となる数学的難題だ。古典的なコンピュータでは何十億年もかかる計算も、十分な規模の量子コンピュータなら数時間で解ける可能性がある。