StarkWare（スタークウェア）は2026年9月23日、ビットコインのソフトフォークを経ずに耐量子取引を構築する「QSB」の推定計算コストを約320ドルから約67ドルへ79%削減したと公表しました。暗号資産交換業者に関する内閣府令に基づき顧客資産のコールドウォレット管理を義務付けられている国内事業者にとって、有事の緊急退避シナリオを試算可能な数値に落とし込む契機となります。
最適化チャレンジがもたらした79%のコスト削減と開発タイムライン
ビットコイン（Bitcoin）のプロトコル変更を行わず、現行のコンセンサスルールの範囲内で資産を量子耐性のあるアドレスへ退避させる「Quantum-Safe Bitcoin（QSB）」の実装検証が急速に進展しています。イスラエルの暗号技術企業StarkWareは、2026年8月26日にビットコインメインネット上で世界初となるQSB取引の承認を確認しました。当時の取引生成には約100基のGPUを用い、約3,100 GPU時間を要したため、計算コストは約320ドル（約5万1,000円）と試算されていました。
この計算負荷を商業利用可能な水準まで圧縮するため、同社はYukon ResearchおよびEigen Labsと共同で、2026年9月16日より「Quantum-Safe Bitcoin Optimization Challenge」を開催しました。世界中の開発者やAIエージェントが参加した結果、わずか1週間でパイプライン全体に及ぶ合計62件の改善提案が採択され、推定コストは約67ドル（約1万1,000円）まで低下しました。Yukon Researchが公開しているリアルタイムダッシュボードでは、さらなる最適化によって66ドル台の記録も確認されています。
QSBの概念発表から計算コスト削減に至るまでの経緯は以下の通りです。
| 日時 | 主体・プロジェクト | マイルストーン・検証結果 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 2026年4月9日 | StarkWare（Avihu Levy） | QSB設計論文・研究リポジトリを公開 | BitVM考案者Robin Linus氏らの研究を基礎に設計 |
| 2026年8月26日 | StarkWare（Tomer Giladi） | メインネット初のQSB取引承認（ブロック高964,199） | MARA PoolのSlipstream経由で10,000 satを移動 |
| 2026年9月16日 | StarkWare / Yukon / Eigen Labs | 最適化チャレンジ開幕（賞金総額2万ドル超） | 人間開発者と最先端AIコーディングシステムの協調 |
| 2026年9月23日 | StarkWareほか | 推定計算コストを約67ドルへ79%削減 | RTX 4090環境下でピニング・サブセット選択を高速化 |
QSBの暗号強度はハッシュ関数に基づいており、約118ビットの原像計算困難性（preimage resistance）を担保するパラメータで構築されています。StarkWareのCEOであるEli Ben-Sasson氏は、将来的にはコミュニティ全体の合意によるソフトフォークが本質的な解決策であるとしつつも、プロトコル改定前の移行猶予期間において資産を守る手段として本手法を位置付けています。
参考記事: ビットコインに対する量子コンピューティングの脅威とは？暗号解読の真実と2030年代への備え
QSBのオフチェーン暗号アーキテクチャとAIによるGPU演算高速化
QSBの最大の特徴は、ビットコインのスクリプト言語や楕円曲線署名（ECDSA/Schnorr）の仕様を変更せず、既存のコンセンサスルールに適合するスクリプトをオフチェーンで探索・生成する点にあります。このアプローチにより、ネットワーク参加者全員の合意形成を待たずに、個別の保有者が自己防衛的に取引を生成できます。
ピニングとサブセット選択のアルゴリズム
QSB取引の構築プロセスは、莫大な探索空間から特定の条件を満たす値を見つけ出すオフチェーンのブルートフォース（総当たり）探索に依存しています。計算負荷の大半を占めるのが「ピニング（Pinning）」と「サブセット選択（Subset Selection）」の2つのフェーズです。
ピニングは、QSBのスクリプト構造要件を満たす取引コミットメントを特定する処理です。サブセット選択は、送金に必要なスクリプト要素の有効な組み合わせを探索する処理を指します。いずれも反復的なハッシュ計算と条件判定の連続であり、従来のCPU処理では天文学的な時間を要するため、GPUを用いた高度な並列処理が前提となります。
今回の最適化チャレンジでは、NVIDIA（エヌビディア）の「GeForce RTX 4090」を基準ハードウェアとしてベンチマークが実施されました。人間エンジニアによるCUDAカーネルの再設計に加え、Claude Opus 5やGPT-6 AstraといったAIコーディングシステムを活用したコード最適化が導入されました。メモリ帯域の競合解消やワープ（Warp）ダイバージェンスの極小化が図られた結果、処理能力は以下のように向上しました。
| 計算タスク | 従来のスループット（毎秒） | 最適化後のスループット（毎秒） | 性能向上倍率 |
|---|---|---|---|
| ピニング処理速度 | 約1億4,600万件 | 8億2,000万件〜8億8,100万件 | 約5.6〜6.0倍 |
| サブセット選択処理速度 | 約6,200万件 | 6億2,000万件超 | 約10.0倍 |
このスループット向上により、1取引あたりの所要GPU時間が圧縮され、計算コストの79%削減が達成されました。
技術的成立要件と限界値
QSBが機能するためには、暗号学的な前提条件が存在します。保有資産のUTXO（未使用トランザクション出力）において、対応する公開鍵が過去のオンチェーン履歴で一度も公開されていない状態（P2PKHやP2WPKHなどのハッシュ形式で保護されている状態）でなければなりません。
すでに一度でも送金を行い、公開鍵がオンチェーンに露出しているアドレスに滞留する資金は、量子コンピュータによる秘密鍵導出攻撃に対して無防備となります。そのため、QSBはすべてのビットコインアドレスを一律に救済する汎用技術ではなく、未公開鍵を保持するUTXOにのみ適用可能な選択的退避プロトコルです。
参考記事: 耐量子暗号（PQC）のハードウェア実装ロードマップ｜主要半導体ベンダーの対応と移行の技術的課題
非標準取引のマイナー直接送信が孕むインフラ運用リスク
QSBは数学的・論理的にはビットコインの現行コンセンサスルールに合致していますが、ネットワークの伝播仕様においては「非標準取引（Non-standard Transaction）」として扱われます。ビットコインの通常ノード（Bitcoin Core等）は、DoS攻撃防止やネットワークリソース保護の観点から、標準リレーポリシーを満たさない取引をピアツーピア（P2P）ネットワーク上で中継・伝播しません。
この制約を回避するため、QSB取引をブロックに組み込むには、マイニングプールへの直接提出（Direct Ingestion）が不可欠となります。2026年8月のメインネット検証では、MARAホールディングス（MARA Holdings）が提供する独自提出サービス「Slipstream」が利用されました。保有者はパブリックなメモリプール（mempool）を経由せず、マイナーのAPIに対して直接トランザクションを送信し、ブロック採掘を依頼するワークフローを採ります。
この運用体制は、技術検証段階から商用サービスへの移行において以下の課題を内包しています。
- マイナー依存と検閲耐性の低下: 取引の承認がSlipstream等の個別サービスを提供する特定マイナーに依存するため、パブリックブロックチェーンが持つ検閲耐性が局所的に損なわれます。
- オールインコストの不確定性: 今回公表された67ドルという数値は、GPUの電気代および減価償却費をモデル化した「純粋な計算コスト」です。マイナーへ支払う優先組み込み手数料や、取引構築を代行する事業者側のソフトウェア保守費は含まれていません。
- リレー網の空洞化リスク: 大規模資産の緊急退避がマイナー直接取引に常態化した場合、公開リレーネットワークを介さないプライベート取引の比率が高まり、P2Pネットワークの監視性や分散性が低下する要因となります。
QSBは、ウォレットアプリでワンクリック実行できる段階には至っておらず、運用には専用のインフラ連携とエンジニアリング支援が必要とされます。
参考記事: 耐量子暗号（PQC）とは？CISOが急ぐべき暗号インベントリと2030年への移行ロードマップ
国内暗号資産交換業者およびカストディ事業者のBCP設計への示唆
StarkWareによる計算コスト削減は、日本の暗号資産交換業者や信託機関におけるセキュリティ統制と事業継続計画（BCP）の策定に対して具体的な試算根拠を提供します。
機関投資家向けカストディのBCP要件の再定義
日本国内の暗号資産交換業者は、資金決済に関する法律および関連する事務ガイドラインに基づき、顧客資産の95%以上をコールドウォレット等の安全な環境で管理することが義務付けられています。数万BTC規模の預託資産を抱えるカストディアンにとって、将来的なショアのアルゴリズム実用化（Q-Day）に伴う脅威シナリオは、単なる技術的興味ではなく受託者責任に直結する課題です。
1取引あたり320ドルを要していた段階では、数千件におよぶUTXOの退避試算が莫大な費用となり、BCPへの組み込みは困難でした。しかし、計算コストが1取引あたり約67ドル（約1万1,000円）まで圧縮されたことで、数千万円規模の予算枠内で数千本のUTXOを安全なハッシュベースアドレスへ移転させる緊急時アクションプランの立案が現実的な検討対象に入ります。
アドレス管理の実務的見直し
QSBの前提条件に合致させるため、事業者は自社のウォレット運用設計を精査する必要があります。具体的には、アドレスの再利用（Address Reuse）の完全排除です。一度でも出金に使用されたアドレスに残存するUTXOは、公開鍵がブロックチェーン上に恒久的に記録されているため、QSBによる救済対象から外れます。
国内事業者は、受取用アドレスの使い捨て運用をシステム的に徹底し、すべての保管残高を「公開鍵が未露出のスクリプトハッシュ形式」に維持し続けることが、将来的な緊急退避オプションを担保するための必要条件となります。
耐量子署名移行を見据えて事業者が着手すべき実務対応
ビットコインの量子耐性化は、最終的にはNIST（米国立標準技術研究所）が標準化したML-DSA（CRYSTALS-Dilithium）等の格子暗号署名を導入するソフトフォークによって恒久化される見通しです。しかし、プロトコル変更の合意形成には年単位の議論を要するため、過渡期における自律的なリスクヘッジが求められます。
暗号資産の運用責任者やシステム設計者は、以下の実務に段階的に着手することが推奨されます。
- 保管資産の公開鍵露出状況を特定する暗号資産インベントリの棚卸し
自社が管理するすべてのUTXOをスキャンし、過去のトランザクションで公開鍵がブロードキャストされたアドレスに資産が残存していないかを検証します。露出が確認された資産については、速やかに新規の未使用アドレスへ再集約するトランザクションを実行します。
- マイナー直接接続プロトコルのインターフェース検証
通常のリレーネットワークを介さないSlipstream等の直接送信プロトコルについて、APIの接続仕様と契約形態を把握します。障害発生時やネットワーク輻輳時において、独自取引をブロック生成者に届けるための通信経路をBCPの代替ネットワーク要件として文書化します。
- GPU並列計算リソースの調達経路の確保
有事の際にピニングやサブセット選択の探索計算を迅速に実行できるよう、クラウド型GPUインスタンス（NVIDIA RTX 4090やH100/B200クラスタ）を即座にプロビジョニングできる環境を整備します。
QSBのコスト削減は、合意形成を待たずに暗号学的な緊急手段を自力で調達できる可能性を示しました。事業者は技術の進展を追跡しつつ、運用とインフラの両面から多層的な備えを進める必要があります。
出典: BigGo ファイナンス
出典: StarkWare Blog: The First Quantum-Safe Bitcoin Transaction Has Been Mined
出典: StarkWare Blog: Quantum-Safe Bitcoin Optimization Challenge
出典: Unchained: AI-Assisted Developers Cut Quantum-Safe Bitcoin Cost Estimate to $66 in StarkWare Contest
