将来の量子コンピューティング攻撃の脅威に対処するため、我が国は新たなデータ保護暗号アルゴリズムの研究を開始しました。

  量子コンピューティングの継続的な進歩により、コンピュータ能力の大幅な向上がネットワーク セキュリティに新たな課題をもたらし、多くの暗号化アルゴリズムが極めて脆弱になります。今後、量子コンピューティングによるデータの「総当たり復号化」にどう対処するのでしょうか？モバイル インターネット、クラウド コンピューティング、ビッグ データ、モノのインターネットが急速に統合される中、暗号化アルゴリズムの機能に課せられる新たな課題に、私たちはどのように対応すべきでしょうか。

11月15日の科技日報によると、量子コンピューティング攻撃の脅威やモバイルインターネット、クラウドコンピューティングの分野における信頼できるデータ統合のセキュリティ上の課題に対応するため、国家重点プロジェクト「サイバースペースセキュリティ」の中で唯一の暗号化アルゴリズムプロジェクト「新たなデータ保護暗号化アルゴリズムの研究」が成都で開始された。

このプロジェクトは、中国電子科技集団公司第30研究所が主導し、暗号理論の革新、新しい暗号技術システムの開発、新しい暗号アルゴリズムの設計を通じて、わが国のための新しい暗号アルゴリズムシステムを確立し、サイバースペースのセキュリティのための中核暗号技術を形成することを目的としています。

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アリババクラウドと中国科学院が量子コンピュータを共同開発（出典：Visual China）

「ポスト量子時代」の破壊的な脅威に備える

「アルゴリズムは『国宝』だ。ポスト量子時代の破壊的技術は、暗号アルゴリズムの設計と応用を新たなレベルに押し上げている」。プロジェクトの専門家諮問委員会の委員長で中国工程院の院士でもある蔡積仁氏は、プロジェクトの立ち上げにより、暗号アルゴリズムの設計と応用の飛躍的な発展が促進され、量子コンピューティングと新たな攻撃技術がもたらすセキュリティ上の課題に効果的に対応し、委託コンピューティングサービスにおけるプログラム可能な暗号の実際的な問題を解決し、オープンで統合された環境におけるデータセキュリティ保護機能を全面的に強化できると述べた。

「量子コンピューティング技術の急速な発展は、暗号技術に大きな脅威と挑戦をもたらしています。実用的な量子コンピューティングが登場すると、離散対数と因数分解に基づく公開鍵暗号システムはすぐに破られ、現在のネットワーク情報システムはもはや安全ではないことを意味します。この破壊的な脅威に対応するため、米国と欧州は量子コンピューティング攻撃に耐性のある暗号アルゴリズムの標準化を開始しました。」プロジェクト参加者で中国科学院ソフトウェア研究所の副主任エンジニアである張振鋒氏は、プロジェクトは量子コンピューティング攻撃に耐性のある我が国の対称および非対称暗号アルゴリズムシステムと独立した標準草案を実行し、量子セキュリティモデルと削減方法を確立し、反量子アルゴリズム設計と量子複雑性解析理論の技術的ボトルネックを突破すると述べました。

展開によれば、将来的には、通信セキュリティ、コンピューティングセキュリティ、ストレージセキュリティ、キー確立と認証、暗号リソース保護の5つの側面から、プロジェクトは安全でオープンな統合ネットワーク環境を確立します。クラウドコンピューティングとモノのインターネットの複雑な環境における共同通信と処理のセキュリティニーズ、および量子コンピューティング技術の発展によって暗号セキュリティにもたらされる新たな脅威の解決に重点を置きます。その中で、解決すべき2つの重要な科学的問題には、「コンポーネント化された可変暗号化アルゴリズムの設計とセキュリティ評価」と「暗号文プログラム可能データの安全な保存と計算」が含まれます。

「上記の2つの主要な課題は、暗号変換の基本コンポーネントとユーザーのカスタマイズされた要件に基づいて現場で再構成することにより、暗号アルゴリズムの動的な可変性と制御可能なセキュリティを実現すること、および暗号文プログラミング命令を通じて暗号文操作と情報取得を制御し、暗号文データの透過的な処理を実現することです。」と張振鋒氏は述べた。

課題に立ち向かい、信頼できるデータ統合を保護する

同時に、このプロジェクトでは、モバイル インターネット、クラウド コンピューティング、ビッグ データ、モノのインターネットの急速な統合によって暗号化アルゴリズムの機能にもたらされる新たな課題に対処するための一連の研究も実施します。

「クラウドコンピューティングやビッグデータなどの新しいコンピューティングとサービスモデルの確立により、ユーザーはデータに対するコントロールとプライバシー保護能力を失うため、暗号化技術と処理機能の統合が大いに必要になります。」張振鋒氏は、このプロジェクトでは暗号文プログラマブルコンピューティングとストレージ暗号化技術を実行し、データの暗号化と保護を確実にしながら、データの処理可能性を確保し、全プロセスの機密データ保護方法を確立すると述べた。

「モノのインターネットは、ノードリソース、サイズ、電力消費が限られていること、ネットワークの規模と複雑さが増していることなどにより、セキュリティ上の課題に直面しています。また、大規模な接続、異種データ、複雑な遅延などの特徴もあります。これにより、アプリケーション環境と暗号化アルゴリズムの設計ニーズに新たな要件がもたらされます。」同氏は、このプロジェクトでは軽量暗号化アルゴリズムとプロトコルの研究を行い、モノのインターネット環境に適した暗号化スキームを設計すると述べた。