量子コンピューターは暗号コードを解読し、世界的なセキュリティ災害を引き起こすのでしょうか?多くのニュース報道から確かにそのような印象を受けるかもしれませんが、最新のニュースでは、そのような暗号を解読するのは以前考えられていたよりも 20 倍簡単である可能性があるという新しい推定を報告しています。
暗号化は、Wi-Fi から銀行、ビットコインなどのデジタル通貨に至るまで、サイバースペースのほぼすべてのセキュリティを支えています。以前は、2,000 万量子ビット (量子ビット) の量子コンピュータが人気の RSA アルゴリズム (発明者であるリベスト・シャミル・エイドルマンにちなんで命名) を解読するには 8 時間かかると推定されていましたが、新しい推定では、100 万量子ビットでこれが可能であると推定されています。
量子コンピューティングは、暗号化を弱めることにより、日常のサイバーセキュリティに深刻な脅威をもたらす可能性があります。それでは、量子暗号の黙示録は差し迫っているのでしょうか?
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量子コンピューターは現在存在していますが、その機能は非常に限られています。量子コンピューターには単一の概念はなく、その開発にはいくつかの異なる設計アプローチが採用されています。
これらのアプローチが実用化される前に、克服しなければならない大きな技術的障壁がありますが、多額の資金が費やされているため、今後数年間で大幅な技術的向上が期待できます。
最も一般的に導入されている暗号ツールにとって、量子コンピューティングはほとんど影響を与えません。現在のデータの大部分を暗号化する対称暗号 (RSA アルゴリズムは含まれていません) は、量子コンピューターから保護するために簡単に強化できます。
量子コンピューティングは、オンラインで安全な接続を確立するために使用される公開キー暗号化により大きな影響を与える可能性があります。たとえば、これはオンライン ショッピングや安全なメッセージングをサポートするために使用されます。従来は RSA アルゴリズムが使用されていましたが、楕円曲線 Diffie-Hellman と呼ばれる代替アルゴリズムが使用されることが増えています。
公開キー暗号化は、ビットコイン取引で使用されるようなデジタル署名の作成にも使用され、楕円曲線デジタル署名アルゴリズムと呼ばれるさらに別のタイプの暗号化が使用されます。
十分に強力で信頼性の高い量子コンピューターが存在すれば、現在は理論上のみのプロセスでも、公開鍵暗号ツールを解読できるようになる可能性があります。 RSA アルゴリズムは、使用する数学の種類により潜在的により脆弱になる可能性がありますが、代替アルゴリズムも脆弱になる可能性があります。
RSA アルゴリズムに関する最新の論文が実証しているように、このような理論プロセス自体は時間の経過とともに必然的に改善されます。
依然として非常に不確実なのは、量子コンピューティング開発の目的地とスケジュールの両方です。量子コンピューターが実際にどのようなことができるようになるのかは、まったくわかりません。
本格的な量子コンピューティングがいつ登場すると予想されるかについては、専門家の意見が大きく分かれています。少数派は、突破口が差し迫っていると信じているようだ。しかし、同様に重要な少数派は、それは決して起こらないと考えています。ほとんどの専門家は将来の可能性があると信じていますが、予後は10年から20年からそれをはるかに超えるまでさまざまです。
そして、そのような量子コンピューターは暗号に関連するのでしょうか?本質的には、誰も知りません。この分野の量子コンピューターに関する懸念の大部分と同様、RSA の論文は、うまくいくかどうかわからない攻撃に関するもので、決して構築されない可能性のあるマシンを必要とします (現在、最も強力な量子コンピューターの容量は 1,000 量子ビットをわずかに超えており、依然としてエラーが発生しやすいです)。
しかし、暗号の観点から見ると、そのような量子コンピューティングの不確実性はおそらく重要ではありません。セキュリティには、最悪の場合の考え方と将来の備えが含まれます。したがって、暗号に関連した量子コンピューターがいつか存在するかもしれないと想定するのが最も賢明です。たとえ 20 年後であっても、現在暗号化しているデータの一部は 20 年後も保護が必要になる可能性があるため、これは重要です。
経験によれば、金融ネットワークなどの複雑なシステムでは、暗号化のアップグレードが完了するまでに長い時間がかかる可能性があります。したがって、私たちは今すぐ行動する必要があります。
良いニュースは、難しい検討のほとんどがすでに完了していることです。 2016 年、米国国立標準技術研究所 (Nist) は、量子コンピューターに対して安全であると考えられる新しいポスト量子暗号ツールを設計するための国際コンペを開始しました。
2024 年に、Nist はポスト量子鍵交換メカニズムといくつかのポスト量子デジタル署名スキームを含む最初の標準セットを発行しました。将来の量子コンピューターに対して安全になるために、デジタル システムは現在の公開鍵暗号を新しいポスト量子メカニズムに置き換える必要があります。また、既存の対称暗号が十分に長い対称鍵によってサポートされていることを確認する必要もあります (多くの既存システムはすでにサポートしています)。
それでも、私の中心的なメッセージはパニックにならないでくださいということです。今こそリスクを評価し、今後の行動方針を決定する時期です。英国の国家サイバーセキュリティセンターは、主に大規模組織や産業制御システムなどの重要インフラをサポートする組織を対象に、そのようなタイムラインの1つを提案している。
これは、暗号インベントリを完了し、量子移行後の計画を確立する期限として 2028 年を想定しており、アップグレード プロセスは 2035 年までに完了する予定です。この 10 年にわたるタイムラインは、NCSC の専門家が量子暗号の終末が近いうちに来るとは考えていないことを示唆しています。
残りの私たちはただ待つだけです。やがて、必要と判断されれば、Web ブラウザ、Wi-Fi、携帯電話、メッセージング アプリなどは、セキュリティ アップグレード (忘れずにインストールしてください) またはテクノロジの着実な置き換えを通じて、徐々に量子後安全なものになるでしょう。
大手テクノロジー企業が見出しを争う中、私たちは間違いなく、量子コンピューティングの画期的な進歩や今後起こる暗号の黙示録に関する記事をさらに読むことになるでしょう。暗号に関連した量子コンピューティングは、いつか、おそらく遠い将来に登場する可能性があります。そうなったとしても、私たちは必ず準備を整えます。