東テキサスA&Mの耐量子ビットコインLightningは12ノードのテストすべてに合格

量子コンピューターはまだビットコインの暗号を解読できていないが、イースト・テキサスA&M大学の研究チームは、解読できる日が来るのを待っていない。 2026 年 9 月 12 日、大学の RELLIS キャンパスの研究者が発表しました。 PQLN、Post-Quantum Lightning Network の略で、 耐量子ビットコインライトニング 毎日何百万件ものオフチェーン支払いを処理するネットワークに合わせてアップグレードします。

重要なポイント

東テキサスA&M大学がビットコインのライトニングネットワークを耐量子化するためのPQLNを開始

PQLN は、ビットコインの主要なレイヤー 2 スケーリングネットワークに耐量子暗号を付加する最初の実用的な実装です。ライトニングネットワークを使用すると、ビットコインユーザーはオフチェーンで支払いを送受信できるため、すべてのトランザクションがベースブロックチェーンで決済されるのを待つ必要がなくなります。しかし、この速度はまったく同じものに依存します 楕円曲線暗号 — つまり secp256k1 — ビットコイン自体のセキュリティを支えています。十分に強力な量子マシンが最終的にその数学を解読した場合、基本チェーンとその上にある Lightning 層の両方が同時に脆弱になります。

格子ベースの暗号による量子耐性

PQLN は、Lightning の既存のセキュリティを破るのではなく、その上に新しいツールを重ねます。このシステムは、デジタル署名用の ML-DSA と鍵交換用の ML-KEM という 2 つの格子ベースのアルゴリズムに依存しています。どちらもポスト量子アルゴリズムのファミリーに由来します。 米国国立標準技術研究所 はまさにこの種のシナリオに向けて標準化を進めてきました。共著者の Ahmet Kurt 氏とその同僚は、アップグレードを実行しているノードが PQLN を導入していないノードと通信できるように PQLN を構築しました。これは、同期切り替えを強制するオペレータが 1 人もいないネットワークにとって非常に重要な詳細です。

コードベースの可用性とオープンソースのリリース

このプロジェクト全体はオープンに構築されています。すでに GitHub で公開されているのは、完全なコードベース (Rust-Lightning のフォークに約 11,000 行が追加されたもの) と、適応されたサンプルノードです。このオープン性により、他の Lightning 実装がそのアプローチを研究し、独自の設定に対してテストし、最終的にそのアプローチを構築するかどうかを決定する障壁が低くなります。

PQLN は、パフォーマンスへの影響を最小限に抑えながら、重要な Lightning Network 機能のセキュリティを強化します

このアップグレードは、単に Lightning を新しい計算で包むだけではなく、将来の量子攻撃に最もさらされるネットワークの特定の部分をターゲットにしながら、パフォーマンスコストを日常使用では無視できる程度に保ちます。

安全な Lightning 操作

PQLN は、BOLT 仕様フレームワークを通じて Lightning 操作の 5 つの重要な領域をカバーしています。ピアトランスポート。請求書;ペイメントオニオン、ルーティングプライバシーを担当する層。そしてオファーします。これらの機能をロックダウンするということは、変更がビットコインのベースチェーンに到達する前であっても、支払いを調整し、ユーザーのプライバシーを保護する Lightning の部分が耐量子性保護を受けることを意味します。

レガシーノードとの相互運用性とテスト結果

Lightning は分散型ネットワークであり、切り替えるための中央スイッチがないため、PQLN はアップグレードされていないノードと共存できることを証明する必要がありました。チームは、混合ノードの 12 の潜在的な組み合わせすべてで、可能な限りあらゆる方法でアップグレードされたノードと従来のノードをペアリングすることで相互運用性をテストしました。支払いが滞る構成は 1 つもありませんでした。これは、段階的な展開によってネットワークが分割されないことを示す心強い兆候を示しています。

パフォーマンスと帯域幅のオーバーヘッド

PQLN のベンチマークは、追加のセキュリティが個々の取引に大きな代償を伴うものではないことを示唆しています。追加された暗号化操作は 1 操作あたり 0.33 ミリ秒以下で実行され、支払いの送受信には遅延が気付かれる可能性はほとんどありません。帯域幅はより複雑なストーリーを物語ります。 PQLN のデフォルトの ML-DSA 設定では、ゴシップのダウンロードは約 10 倍になります。これは、より大きなポスト量子署名はネットワーク上を移動するためにより多くのデータを必要とするためです。研究者らはまた、Falcon と呼ばれる代替署名スキームもテストしました。これにより、オーバーヘッドが約 4 倍に圧縮されます。それでも大幅な増加ですが、帯域幅が限られているノードでははるかに管理しやすくなります。

PQLN の制限とビットコインのベースレイヤーセキュリティへの影響

PQLN は Lightning の通信層とルーティング層を保護しますが、そこで止まります。実際のチャネル資金やオンチェーンのビットコイン要素は保護されません。これは見落としではなく、ビットコインのアーキテクチャが実際にどのように機能するかを反映しています。基本層で暗号化アプローチを変更するには、コンセンサスアップグレードが必要になります。つまり、ビットコインの中核となる署名スキームを量子耐性に移行する前に、ネットワーク全体のマイナーとノードオペレーターがまず新しいルールについて合意に達する必要があります。

この違いは、ビットコインが将来の量子の脅威に実際にどの程度さらされているかを測ろうとしている人にとって重要です。あ 耐量子ビットコインライトニング レイヤーは、支払いの流れを維持するメッセージングとルーティングを強化できますが、コイン自体は、より広範なネットワークが変更を決定するまで、同じベースレイヤーの暗号化によって保護されたままになります。実際には、PQLN は、ベースレイヤーのコンセンサスというより難しくて時間のかかる問題はそのままにして、レイヤー 2 レベルで技術的に可能なことを実証します。

コミュニティの関与と導入の見通し

新聞が掲載されると、噂はすぐに広がりました。 PQLN に関する議論は、出版から数日以内に Delving Bitcoin と BitcoinTalk で表面化し、開発者がすでに設計とテストの主張を精査している兆候でした。オープンソースリリースは、機能するサンプルノードと組み合わせることで、理論的な提案ではなく、他の Lightning 実装に具体的な開始点を提供します。

PQLN が他の Lightning 開発者が採用する青写真となるか、それともより広範な議論を前進させる単なる概念実証となるかは、より広範なネットワークが量子耐性と追加された帯域幅との間のトレードオフをどのように考慮するかによって決まります。今のところ、これはビットコインのライトニングネットワークのポスト量子暗号が理論から実用的なコードに移行したことを示す最も明確な証拠となっている。