安全なクロスチェーンDApp開発を可能にする新しい暗号プリミティブがCardanoに登場しました。このブログ記事では、SECPとは何か？、そしてそれがどのようにCardano上のクロスチェーン開発を促進するかについて解説しています。

以下はIOGブログに掲載された記事「What is SECP and how it drives cross-chain development on Cardano」を翻訳したものです。

SECPとは何か？、カルダノのクロスチェーン開発を促進する方法

by Olga Hryniuk 2022年11月3日

暗号技術は、ブロックチェーン分野で不可欠な役割を果たし、ネットワーク参加者間の信頼とセキュリティを確保します。

DApp開発者は、暗号プリミティブをビルディングブロックとして使用して、機密データを含む安全な取引を作成し、カスタム暗号化および復号化アルゴリズムを開発し、デジタル署名を使用してそれを検証することができます。

ここ数十年、楕円曲線暗号（ECC）は、暗号プロトコルや安全なアプリケーションを開発するためのデファクトプリミティブになっています。ECCは、他のメカニズムと同レベルのセキュリティを提供する一方で、より短い鍵や署名を使用することができます。

SECPとは？

SECP、特にSECP256k1とは楕円曲線の名称です。多くのブロックチェーン（ビットコイン、イーサリアム、バイナンスコインなど）は、この曲線を用いて、鍵ペア（公開鍵と秘密鍵）を用いて取引の署名を検証する公開鍵暗号を実装しています。

SECPの例としては、楕円曲線デジタル署名アルゴリズム（ECDSA）やSchnorr署名などがあります。これらは、特定の署名付きハッシュ化されたデータの完全性を検証することができます。ECDSAとSchnorr署名アルゴリズムは、多くのブロックチェーンでSECP256k1曲線と連携しています。

カルダノの暗号技術

カルダノは、ネイティブ署名アルゴリズムとして楕円曲線25519を用いたEdwards-curve Digital Signature Algorithm (EdDSA)を使用しています。

つまり、他のブロックチェーンと連携し、ECDSAやSchnorr署名を検証する必要があるPlutus DApp開発者は、PlutusにそうしたSECP楕円曲線を実装するために時間、努力、資金を費やさなければならないのです。さらに、これは潜在的なセキュリティリスクをかなり増加させます。ECDSAとSchnorrはカルダノにネイティブではないので、ビルトイン関数として提供されない限り、そのような操作はより高価で時間がかかるでしょう。

Plutusに新たなビルトイン関数を追加

Input Output Global（IOG）は、クロスチェーンアプリケーションを効率的に構築できるよう、カルダノのネイティブ署名に加え、ECDSA署名とSchnorr署名をサポートする新しいビルトイン関数を追加します。

これらのビルトイン関数はカルダノのネイティブ関数となり、専門家によって実装、監査されるため、最高レベルのセキュリティを提供します。これにより、どのPlutus DAppの開発者も、使用するマルチ署名や閾値署名の設計の選択肢を広げることができるようになります。特に、Schnorrベースのデザインは、DAppコミュニティでよく理解され、広く利用されています。

CIP-49は、組み込み関数の新しい実装の動機と仕様について、より詳細な監視を提供します。これらの変更はPlutusインタプリタに影響を与えるため、実装にはハードフォークコンビネータイベントが必要となります。この要件の詳細については、CIP implementation specificsをお読みください。

新しい暗号プリミティブはどのように機能するのでしょうか？

図1. SECP暗号プリミティブはCardano上でどのように動作するのか？

新しい暗号プリミティブの実装後、PlutusはECDSAとSchnorr標準を使用する他のブロックチェーンからのトランザクションを簡単に検証することができるようになります。例えば、PlutusはEVMサイドチェーンで生成された署名をネイティブに検証できるようになり、プロセスの簡素化、コスト、高度なセキュリティの面で開発者の体験を向上させることができるようになります。

コミュニティのフィードバックでは、新しい暗号プリミティブの追加により、カルダノ上での安全かつ効率的なクロスチェーンDApp開発のプロセスがどのように改善されるかが示されました。Vasilのアップグレードから学んだIOGチームは、リリースプロセスを洗練するために多くの作業を行い、これをSECPのリリースに活かしています。コミュニティはすでにこの新機能のテストに協力しており、最初はCardano devnetにデプロイされる予定です。その時点から、この機能はプレビュー環境とプリプロダクション環境で継続的にテストされる予定です。テストベンチマークが達成され、重要な指標が満たされたとコミュニティが確信した時点で、IOGはハードフォークコンビネーターイベントを通じてメインネット展開の日付を提案します。

開発の進捗を知るには、IOGの開発者向けDiscordチャンネルに参加してください。

このブログ記事の作成にあたり、Inigo Querejeta Azurmendi、Nigel Hemsley、Mark Irwinにご意見・ご感想をいただきましたことを感謝いたします。