8年間の投資が急転換、イーサリアムはなぜポセイドンを突然放棄したのか？

原文タイトル：《8年間の投資が急転換、イーサリアムはなぜポセイドンを突然放棄したのか？》
原文作者：ChandlerZ，Foresight News

8月13日、イーサリアムの研究者ジャスティン・ドレイクはXに投稿し、イーサリアム財団がL1層でSNARKフレンドリーなハッシュアルゴリズムポセイドンを放棄し、SHA2やBLAKE2などの従来のハッシュ関数に切り替えることを決定したと述べた。

この決定の背後には、8年間の研究と数千万ドルの投資の蓄積、そして後量子暗号学のロードマップに対する重大な修正がある。

ポセイドンは2019年に導入されて以来、zkRollupやzkVMなどのアプリケーションにとって理想的なハッシュソリューションと見なされてきた。その構造により、SNARK回路内で従来のバイナリ演算に基づくハッシュ関数よりも安価で効率的である。しかし、後量子安全がイーサリアムの厳格な要件となると、ポセイドンの限界が明らかになり始めた。

ジャスティン・ドレイクは、この転換は画期的なSNARK設計の進展によるものであり、バイナリフィールドの演算方法を通じて、従来のハッシュ関数がSNARK回路内での性能をポセイドンに匹敵させることができるようになったと述べた。単一のノートパソコンで毎秒約100万回の従来のハッシュ呼び出しの検証が可能である。

記事によると、ポセイドンは2019年の導入以来、主流のSNARKフレンドリーなハッシュソリューションであり、zkRollupやzkVMなどのアプリケーションに安全性を提供してきた。ジャスティン・ドレイクは、計画によれば、製品レベルのleanVMが2027年に導入され、コンセンサス層、データ層、実行層の関連デプロイが2028年に完了する見込みであると述べた。イーサリアム財団の後量子チームもバイナリフィールドに関する研究を加速している。

なぜ今なのか？

従来のハッシュは長い間SNARKに適用できなかった主な障害は、計算言語の違いである。SHA2、BLAKE2s、Keccakは多くのXORやシフトなどのブール演算を使用し、従来のSNARKは通常、大きな素数フィールド上で算術を処理するため、各ビット演算をシミュレートすることは高額な制約コストを生じる。ポセイドンは素数フィールドの算術を中心に設計されており、より少ない制約でより高い証明速度を得るが、その代償としてアルゴリズムの歴史が短く、継続的な暗号分析が必要である。

バイナリフィールドは、基礎となる数学を0と1のみを含む最小の素数フィールドに切り替え、バイナリ拡張フィールドを使用してより大きなデータを保持する。ビット演算は証明システムに直接組み込むことができ、SNARKは従来のハッシュに適応し、技術の焦点はSNARKフレンドリーなハッシュの設計からハッシュフレンドリーなSNARKの設計に移った。

ジム・ポーゼンとベンジャミン・ダイアモンドが2023年に提案したBiniusは、バイナリタワーフィールドSNARKの道筋を示しており、ベネディクト・ビュンツ、ロン・ロスブルーム、ウィリアム・ワンのFlock論文は2026年7月29日にarXivにアップロードされ、そのM4 Maxベンチマークは単一コアで毎秒82,000回のBLAKE3圧縮、42,000回のSHA-256圧縮、30,000回のKeccak置換を達成し、10コアのBLAKE3のスループットは66万回を超える。

ドレイクは、ノートパソコンで毎秒約100万回の従来のハッシュ呼び出しを証明でき、そのコストはネイティブCPUのブール計算の約100倍であると述べた。数日前、SNARK.fastはM3 Maxで毎秒180万回のBLAKE3を達成した。

2027年leanVM、2028年三層デプロイ

ポセイドンが放棄されたもう一つの重要な理由は、後量子安全のタイムラインが加速していることである。Project Elevenが発表した『The Quantum Threat to Blockchains - 2026 Report』は、量子コンピュータの急速な発展がブロックチェーンの安全性に深刻な脅威をもたらしていることを指摘している。「暗号学関連量子コンピュータ」（CRQC）が登場すれば、ショアのアルゴリズムはECDSA（ビットコインやほとんどのパブリックチェーンが採用）やRSAなどの非対称暗号を迅速に破ることができると予測されており、Q-Day（量子破壊日）は2030年から2033年に到来する可能性があり、その時には数兆ドルのオンチェーン資産が危険にさらされる。

ブロックチェーンの公開鍵は長期間静的であり、ロールバックができないため、移行は非常に困難である。報告書は、格基、ハッシュなどの抗量子署名スキームを含む後量子暗号（PQC）への移行を直ちに開始することを提案しており、混合スキームを通じて段階的に移行することで、量子の脅威が全面的に発生するのを回避することができる。

ジャスティン・ドレイクは、AIの暗号分析能力の向上が、格基スキームHAWKや同系のSQIsignを次々と打撃を受けさせていると警告している。これにより、イーサリアム財団はハッシュベースのスキームに賭けることを余儀なくされており、これらのスキームは量子攻撃に対してより強い抵抗力を持つと考えられている。

これまで、イーサリアムは後量子ロードマップを発表しており、2027年に製品レベルのleanVMをデプロイし、2028年にはコンセンサス層、実行層、データ可用性層のデプロイを完了する予定である。leanVMは後量子署名の集約に特化した最小限のゼロ知識仮想マシンであり、全体戦略の核心的な構成要素と見なされている。

2026年3月、イーサリアム財団はpq.ethereum.orgを後量子安全リソースセンターとして立ち上げ、10以上のクライアントチームが毎週後量子相互運用性開発ネットワークを運営し始めた。財団はまた、後量子暗号研究を推進するために、100万ドルのポセイドン賞と同額のプロキシミティ賞を設立した。ヴィタリック・ブテリン自身も、後量子安全がイーサリアムの「ウォークアウェイテスト」（安心して離れることができるテスト）の必要条件であると何度も強調しており、イーサリアムが量子安全を実現しない限り、「硬直化」してはならないと述べている。

ハッシュ関数の切り替えは、イーサリアムの後量子ロードマップの全体構造を変更することはなく、現在の検証者が使用しているBLS署名は楕円曲線に依存しており、将来のスキームはleanXMSSなどのハッシュ署名に基づくものであり、leanVMによって大量の署名が各ブロックの小型証明に圧縮される。イーサリアムの公式ページが以前に示した比較によれば、leanXMSS署名は約3000バイト、BLS署名はわずか96バイトであり、leanVMのデータ圧縮目標は約250倍である。

SHA2やBLAKE2sは、より長い公開分析の歴史を持ち、EFはポセイドンのパラメータが長年の暗号分析に耐えるまでの待機時間を短縮できる。ドレイクが示したストローマップは、2027年の製品レベルのleanVMと、2028年のコンセンサス層、データ層、実行層のデプロイを指し示している。

競争、ソラナはファルコンを選定

イーサリアムは後量子時代に備えている唯一の主流のパブリックチェーンではなく、ソラナ財団は2026年4月に後量子安全ロードマップを発表し、その核心開発者チームであるAnzaとJump CryptoのFiredancerは独立した研究の結果、同じ後量子署名スキームであるファルコンを選定した。

ファルコンはNISTによって標準化された後量子署名スキームの一つであり、その署名はコンパクトで、ソラナのような高スループットのブロックチェーン環境に適している。

2つの主要な検証者クライアント開発チームであるAnzaとFiredancerは、独立した研究の結果、後量子デジタル署名スキームファルコンを選定し、それぞれGitHubに初期実装コードを公開した。現在のロードマップは3段階に分かれており、最初の段階ではファルコンと代替案の継続的な評価を行い、量子の脅威が現実化した際には新しいウォレットに後量子スキームを採用し、最終的には既存のウォレット全体を移行する予定である。また、Blueshiftのソラナウィンターニッツボールトはエコシステム内で2年以上運用されており、今年初めにGoogleの量子AIホワイトペーパーで業界の最前線のケースとして引用された。

ソラナ財団は、量子コンピュータが実質的な脅威をもたらすには数年かかるとし、現在は直ちに移行する必要はないが、研究、インフラストラクチャ、エコシステムの調整はすでに整っており、時期が来れば迅速に開始できると述べている。ネットワークの性能に大きな影響を与えることはないと予想されている。

スタークネットは現在、EFの新しい方向性に最も近い対照である。スタークウェアは6月30日にロードマップを発表し、3段階で進行する予定であり、第一段階ではBLAKE2を使用してペダーセンハッシュアルゴリズムを置き換え、状態のコミットメント、契約アドレス、ネットワーク設定に使用し、後量子コンセンサス署名（例：ファルコン-512）も導入する。第二段階は従来の契約の移行ツールに焦点を当て、最後の段階ではイーサリアムに関連する外部依存関係（ブリッジシステム呼び出しやblobデータの可用性を含む）を解決することに重点を置く。第三段階は、イーサリアム自身の移行パスに依存する。

他のパブリックチェーンと比較して、イーサリアムは「まず基準を設定し、その後コードを動かす」という道を選んだ。ポセイドンを放棄しSHA2/BLAKE2に移行することは、後量子時代においてより成熟し、広く検証された暗号学的基盤を選択することを意味する。

原文リンク

本コンテンツは、一般的な情報提供のみを目的としたものであり、金融、投資、法律、または税務に関する助言を構成するものではありません。ここに記載されているイベント、報酬、オンラインキャンペーン、またはそれらに関連する情報は、暗号資産の購入、売却、取引、その他いかなる取引の推奨、勧誘、または招待とみなされるべきではありません。暗号資産は価格変動が非常に大きく、損失が発生する可能性があります。WEEXのサービス、プロダクト、および関連イベントの提供状況は、地域によって異なる場合があります。お客様は、ご自身の参加が適用される現地の法令を遵守していることを自ら確認する責任を負うものとします。