中国は2022年に耐量子暗号アルゴリズムを開発し、2025年に実装予定

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量子コンピュータが実用化されるまでにはしばらく時間がかかるだろうが、国際的な暗号コミュニティはすでに量子コンピュータがもたらす可能性のある影響に備えている。 6日、欧州電気通信標準化機構主催の第6回量子セキュリティ国際会議が北京で開幕した。会議で、中国科学院情報工学研究所の静季武副所長は、中国は2022年頃に耐量子暗号アルゴリズムの標準化作業を開始し、2025年頃に商用化を実現する可能性があると述べた。

いわゆる耐量子暗号アルゴリズムは量子コンピュータに対して耐性があります。量子コンピュータの情報単位は量子ビットです。従来のコンピュータとは異なり、量子ビットは「0」、「1」、および「0」と「1」の重ね合わせを表すことができます。この特性により、量子コンピュータの計算能力は従来のコンピュータの計算能力をはるかに上回ることができます。したがって、量子コンピュータの前では、従来の暗号化アルゴリズムによって構築された壁は「漏れやすい」ように見えます。

「アルゴリズムや公式はあるものの、そろばんはまだ発明されていないという例え話をした人がいました。」ジン・ジウ氏は、「そろばん」がないからといって、成熟した量子理論に基づいて量子コンピューターから身を守る「盾」を誰もが構築できないわけではないと述べた。

これまで、量子通信という概念については、一般の人々もよく耳にしていました。我が国は、1000キロメートルレベルの量子セキュア通信幹線である「北京・上海幹線」の建設を完了しました。では、量子通信において、なぜ量子耐性のある暗号化アルゴリズムを重視する必要があるのでしょうか?

重慶大学教育部情報物理・社会信頼サービスコンピューティング重点実験室のXiang Hong所長は科技日報に対し、現在世界各国の工学プロジェクトで実施されている量子通信は、本質的には従来の暗号化通信の鍵配布であると語った。量子鍵配布の原理は、送信者と受信者が単一光子状態を情報キャリアとして使用して鍵ネゴシエーションを確立することです。量子物理学の原理によれば、単一光子は分割不可能、複製不可能、そして正確に測定不可能である。理論的には、誰かが盗聴すれば、鍵が「盗まれた」ことが確実にわかる。

しかし、量子鍵配送を実現するには専用の量子通信ネットワークを構築する必要があり、莫大な投資が必要であり、既存のインターネットに代わるものとして利用することは不可能です。したがって、将来的には、量子鍵配布は量子耐性暗号化アルゴリズムと連携して情報セキュリティを保護することになります。前者は金融などの高セキュリティ分野で使用でき、後者は商用暗号化や個人認証サービスを提供できます。

量子通信における国際競争では我が国は最前線に立っていますが、量子耐性暗号アルゴリズムの分野では我が国と諸外国の間には依然として差があります。 「現在のギャップは約10年です。」向紅氏は、量子耐性暗号アルゴリズムの研究で良い成果を上げるために、我が国に最も欠けているのは人材であり、特に数学と量子物理学という2つの基本分野に精通した複合的な人材だと語った。

景季武氏は、我が国は量子耐性暗号アルゴリズムにおいて真に独創的な成果をまだ達成しておらず、基本的には後続の研究を行っていると述べた。しかし彼は個人的に、我が国が2020年頃に量子耐性のある暗号機とモジュールを生産し、2022年に量子耐性のある暗号の標準化プロセスを開始できると信じています。

以前、米国国立標準技術研究所は世界中から量子耐性暗号アルゴリズムのプロジェクトを募集した。寄せられた82のアルゴリズムのうち、13は第1ラウンドの発表前に排除された。残りの69のアルゴリズムのうち、5つはハッキングされたため撤回された。 「中国チームも3つのアルゴリズムを提出した」とジン・ジウ氏は語った。アルゴリズムを収集する目的は、アルゴリズムの標準を選択することです。

国家暗号管理局商業暗号管理室の張平武室長は会議で、中国の暗号技術が国際標準化の段階に入ったのは比較的遅かったが、すでに国際暗号標準化活動で存在感を示していると指摘した。同氏は、中国の科学研究チームが提案した「量子鍵配送装置のセキュリティ要件と評価方法」が、10月初旬に終了したISO/IEC JTC1 SC 27ノルウェー会議でNWIP（新作業項目提案）投票段階に無事入ったことを明らかにした。 「我々は量子コンピューティングを含む技術革新と産業発展への政策支援を継続し、中国の量子暗号と反量子暗号の研究への注目と投資をさらに集め、中国の特色ある量子暗号アプリケーションの実装を推進していく」と張平武氏は強調した。