XRPLのポスト量子対応、開発規模や技術的課題を評価
XRPレジャー財団（XRP Ledger Foundation）が、XRPレジャー（XRPL）の2027年プロトコルロードマップで、ポスト量子（PQ）署名方式「ML-DSA-44」の導入を開発候補として示した。同ロードマップは11月4日に更新された。
財団は2027年上半期に移行方法を調査し、同年後半から2028年にかけて開発やレビュー、監査を進める予定を示している。ただし、開発の実施や本番ネットワークへの導入は確定していない。
現在のXRPLでは、取引の署名に「secp256k1」または「Ed25519」と呼ばれる暗号方式が使用されている。しかし、これらの方式は、十分な性能を持つ量子コンピューターが実現した場合、公開鍵から秘密鍵を推定される可能性がある。秘密鍵が推定されると、第三者が正当な保有者になりすまして取引を承認できるおそれがある。
こうした脅威への対策として検討されているML-DSA-44は、米国立標準技術研究所（NIST）が2024年8月に標準化した耐量子デジタル署名方式「ML-DSA」の一つだ。デジタル署名は、取引が正当な秘密鍵の保有者によって承認されたことを確認する技術で、ML-DSA-44は将来の高性能な量子コンピューターによる攻撃への耐性を持つよう設計されている。
ML-DSA-44の仕様案では、既存の署名方式を直ちに廃止するのではなく、新たな選択肢として追加する。具体的には、一般アカウントの取引署名に加え、バリデータが合意形成に使用する署名や、バリデータリストの発行者による署名などにも対応する。
バリデータとは、XRPL上の取引を検証し、台帳の状態について合意形成に参加するノードのことだ。一方、バリデータリストの発行者は、ネットワーク参加者が信頼するバリデータを選ぶ際に参照するリストを提供する主体を指す。バリデータの署名が偽造されると、合意形成に使用するメッセージでなりすましが可能になる。また、バリデータリスト発行者の署名が偽造されると、正規の発行者になりすまして任意のリストを配布するおそれがある。
同仕様案は2025年7月にギットハブ（GitHub）上で公開され、現在もドラフト段階にある。すでにXRPLのサーバーソフトウェアやJavaScript向け開発ライブラリでは、ML-DSA-44に対応する開発ブランチが存在し、試験ネットワーク「アルファネット（AlphaNet）」での動作実績もある。一方、管理者向け機能の一部が新しい鍵形式に対応していないことや、異なる実装間で同じシードから生成される鍵が一致しないことなど、未解決の課題が残っている。
また、ML-DSA-44の導入に伴う取引データの増加も課題となる。財団は通常の送金取引を1,704バイトとする試算上の基準に対し、ML-DSA-44を使用した場合の保存データ量を5,331バイトと見積もった。これは従来方式の約3.13倍に相当し、取引データの送受信に必要な通信量や、取引履歴の保存容量が増加する。さらに、現行のXRPLでは取引手数料がデータサイズに比例しないため、手数料体系の見直しも検討事項に挙げられている。
既存アカウントを安全に移行させる方法も課題の一つだ。XRPLでは、アカウントの基本的な署名鍵であるマスターキーとは別に、取引の署名に使用するレギュラーキーを設定できる。この仕組みにより、アカウントを変更せずに署名鍵を切り替えられる。ただし、耐量子署名に対応するレギュラーキーを設定しても、従来方式のマスターキーが有効なままでは、その鍵を通じた攻撃のリスクが残る。そのため、安全な移行には従来のマスターキーを無効化する必要があるとのことだ。
財団はML-DSA-44への対応について、開発規模を最大区分の「XL」、技術的複雑性を最高評価の「3/3」とした。開発工数は640時間、リップル（Ripple）によるコードレビューは400時間と見積もられている。また、外部の専門家による暗号技術の監査も必要とされている。
今回のロードマップには計24件の項目が掲載されており、このうち22件が未承認のアメンドメント（修正提案）として分類されている。ML-DSA-44への対応も、この22件に含まれる。財団はセキュリティ改善を新機能より優先する方針を示しており、開発対象は予算の承認後、コミュニティの意見などを踏まえて選定される。
XRPLでは、プロトコルの変更をアメンドメントとして提案し、バリデータの投票によって有効化する仕組みを採用している。そのため、財団や開発企業が新機能を開発しても、バリデータによる所定の承認を得なければ本番ネットワークでは有効化されない。
なお、リップルは今年4月、XRPLのポスト量子対応に向けた4段階のロードマップを発表している。同社は2028年までの完全移行を目標としており、ポスト量子暗号企業のプロジェクト・イレブン（Project Eleven）とも協業を進めている。
参考：XRPレジャー財団1・XRPレジャー財団2・ギットハブ
画像：PIXTA