Project Eleven (P11)は、量子コンピュータ上でショアのアルゴリズムを使用して楕円曲線暗号（ECC）を解読する能力を実証することに対して、1ビットコイン（現在の価値約85,000ドル）の報酬を提供するオープンコンペティション「QDay Prize」を発表しました。参加者は、古典的な近道やハイブリッド手法に頼ることなく、楕円曲線離散対数問題（ECDLP）を直接解く量子プログラムを提出する必要があります。提出物にはゲートレベルのコードとシステム仕様を含める必要があり、透明性のためすべてのエントリーは公開されます。
このコンペティションは、1ビットの鍵から始まり、完全な暗号鍵の長さまでスケールアップ可能な一般化可能な技術の実証に重点を置いて、徐々に大きなECC鍵サイズを対象に構成されています。主催者は、小さな鍵に対する攻撃の成功でさえも重要なマイルストーンになると強調しています。参加者は、公開されている量子ハードウェアまたはプライベートシステムを使用でき、現在のハードウェアの精度を考慮して、エラーの発生しやすい量子ビット環境を現実的に扱うことが期待されています。
この取り組みは、暗号化標準に対する実世界の量子コンピューティングの進歩を測定するための透明性のあるベンチマークを提供することを目的としています。現在の技術がECCセキュリティを脅かすまでにどの程度近づいているかを理解することの緊急性を強調しています。エラー訂正と量子ビットのスケーラビリティを中心に量子ハードウェアの開発が加速する中、QDay Prizeは、広く使用されている暗号化システムに対する実用的な量子攻撃が出現する時期について、検証可能でオープンな指標を確立することを目指しています。
背景
楕円曲線暗号（ECC）は、インターネットの通信やデジタル署名などで広く使われている暗号技術です。従来のコンピュータでは解読に非常に長い時間がかかるため、高い安全性が確保されています。このECCの安全性は、「楕円曲線離散対数問題（ECDLP）」という数学的な難問を解くことができないことを前提としています。つまり、この問題を解くことができれば、暗号鍵を特定され、通信の秘密が保てなくなる恐れがあります。
ショアのアルゴリズムは、量子コンピュータ特有の性質を利用して、このECDLPを古典コンピュータよりもはるかに高速に解くことができる理論的なアルゴリズムです。もし実用的な量子コンピュータでこのアルゴリズムが実行されれば、現在使われているECCのセキュリティは崩壊する可能性があります。
量子ビットは、通常のビットが0か1のどちらかの状態しか取れないのに対し、0と1の両方の状態を同時に持つことができるため、並列計算が可能です。しかし、現在の量子ハードウェアはノイズの影響を受けやすく、計算中にエラーが発生しやすいという課題があります。そのため、エラー訂正技術や量子ビット数の拡大（スケーラビリティ）が、実用的な量子攻撃を実現するための重要な鍵となっています。
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2025年4月19日
