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人工卫星からペースメーカーまで、デジタルで信頼がどのように守られているかをご覧ください。
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TLS/SSL ベスト
プラクティスガイド
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10 年近い年月をかけて、世界有数の暗号学者たちは、量子コンピュータが远からずもたらすであろう胁威から身を守るための新しいアルゴリズムを开発すべく、米国商务省标準化技术研究所（狈滨厂罢）と協力してきました。そして 2024 年 8 月、NIST は待望の 3 つの新しい暗号化标準として FIPS 203、204、205 を発表しました。
サイバーセキュリティ业界にとって、またインターネット通信の保护とデータの安全性をデジタルトラストに頼っている何十億という人々にとって、これは何を意味するのでしょうか? 今回発表された標準と、その実際の運用に向けた行動計画について詳しく見ていくことにします。
量子コンピュータによる胁威
现在の量子コンピュータは比较的小さく、その技術もまだ生まれたばかりです。しかし、その進歩の速さは、サイバーセキュリティの専門家が警鐘を鳴らすほどです。暗号解読に适した量子コンピュータ（颁搁蚕颁）は、今後 5 年から 10 年の間に実用化されると予想されています。
急速に進歩するこの技術について警戒が叫ばれているのは、十分な理由があってのことなのです。CRQC は、非対称暗号化方式を破ることで、データセキュリティとネットワークセキュリティプロトコルを危険にさらします。非対称暗号化方式は、オンラインバンキングから機密通信まで、あらゆるものを保護するために現在世界中で使われているものです。5 年から 10 年という時間は、今後の脅威に備える時間としては十分なように思えるかもしれませんが、攻撃者はすでに「今収集し、後で解読」の手口を利用しています。これは、暗号化されたデータを今のうちに収集しておき、量子コンピュータで解読可能になるまで保存しておくというデータ侵害の戦略です。
解決策: 耐量子コンピュータアルゴリズム
解决策は、量子コンピュータでさえ解くのが难しい复雑な数学问题を基盘として、量子コンピュータ耐性を备えた新しい暗号化アルゴリズムを開発し、実装することです。NIST が FIPS 203、204、205 で達成したのがまさにこれです。インターネットトラフィックを保護する新しいアルゴリズムを採用し、これから発生することがわかっている量子コンピュータ攻撃に対する強固な保護を保証できる詳細な指示が、これらの標準で規定されています。
FIPS 203、204、205 で導入されたアルゴリズムの具体的な技術仕様は複雑ですが、数学的な複雑性を備えているので、量子コンピュータ攻撃に対して本質的に耐性があります。こうしたアルゴリズムを組み込めば、量子コンピュータが主流になる将来にも、システムは高いレベルのセキュリティを維持することができます。
アルゴリズムを理解する
耐量子コンピュータアルゴリズムは、最大级に强力な量子コンピュータによる攻撃にも耐えうる强力な暗号化を実行できるように设计されており、暗号化と復号のプロセスを不正な第叁者から保护します。各种のアルゴリズムはいくつかのカテゴリーに分类されており、それぞれに独自の长所と短所があります。
格子ベース暗号: 格子（几何学的构造）に関连する问题の难解さに依存します。强力なセキュリティ保証と効率性で知られています。
コードベース暗号: ランダム线形符号の解読の难解さをベースにしています。速度と简洁さで知られています。
ハッシュベース暗号: 暗号学的ハッシュ関数という、逆変换が困难な一方向性関数を利用します。セキュリティ解析が长期间にわたって行われ现在でも评価されています。
多変数暗号: 有限体上の多変数多项式の系を解く难解さをベースにしており、潜在的なパフォーマンスと键サイズの面で利点があります。
新しい NIST 標準では、さまざまなアルゴリズムが使われています。そのアルゴリズムを以下に紹介します。
FIPS 203 と 204: 格子ベース暗号
耐量子コンピュータ暗号に関する NIST のコンペティションでは、公開鍵暗号方式には CRYSTALS-Kyber、电子署名には CRYSTALS-Dilithium という、量子耐性を備えた格子ベースのアルゴリズムがそれぞれ認定されました。FIPS 203 はキーアグリーメントプロトコルに特化しており、FIPS 204 は电子署名に重点を置いていますが、どちらの標準も格子ベースの暗号化方式を利用して量子コンピュータ耐性のあるセキュリティを実現します。
FIPS 205: ハッシュベース暗号
FIPS 205 標準は、SPHINCS+ 署名スキームで使用されているようなハッシュベース暗号化方式を採用しています。ハッシュベース署名は、量子コンピュータ攻撃に耐性のある暗号ハッシュ関数を使用しているため、量子コンピュータ耐性を备えています。
量子コンピュータ時代への道: 注意喚起
今回 NIST が新しい標準を発表したことは、重要な転換点となります。今回の発表は、世界中のサイバーセキュリティ業界、政府、組織が量子コンピュータ時代に備えて積極的に行動を起こすよう注意を喚起するものです。
デジサートをはじめとするインターネットセキュリティ公司はすでに、耐量子コンピュータアルゴリズムを自社のセキュリティフレームワークに统合し始めています。目的は、そうしたアルゴリズムを大规模に展开し、これからの大きな移行期におけるインターネットのセキュリティを确保することです。
しかし、進化する量子コンピュータによる胁威から通信、データ、デバイスを保護し続けるには、世界的な取り組みが欠かせません。量子コンピュータ時代の到来に備えようとしている組織で今すぐにできることを、以下にご紹介します。
- 现在の暗号システムを評価する: 既存の暗号インフラストラクチャを评価し、量子コンピュータ攻撃に対して脆弱な部分、特にデータの保护に使用されている手法を特定します。
- 耐量子アルゴリズムを実装する: FIPS 203、204、205 で指定されている新しいアルゴリズムをセキュリティシステムに統合します。
- 常に最新情报を入手する: 耐量子コンピュータ暗号（笔蚕颁）と NIST 標準の最新动向は常に把握しておきましょう。
- 业界のリーダーと协力する: デジサートに代表される主要なセキュリティ企業と提携し、ベストプラクティスと最先端のソリューションが機能するようにしましょう。
- 利害関係者を教育する: 従業員、パートナー、顧客に対して、量子コンピュータへの備えと、その実現に向けた手順の重要性について認識を高めます。
暗号セキュリティの未来
量子コンピューティングの到来が迫っていることは、暗号とデジタルセキュリティの分野にとって、課題であると同時にチャンスでもあります。量子コンピュータが现在の暗号システムを破る可能性があることは、確かに大きなサイバー胁威ですが、耐量子コンピュータアルゴリズムを事前に开発しておけば、无防备になることはありません。
NIST の新しい基準は重要な一歩であり、デジタルの未来を守るうえで必要な暗号化の俊敏性の明确なロードマップになるものです。とはいえ、量子コンピュータへの备えに向けた取り组みは始まったばかりです。组织も个人も、これから起こる変化に备えて、この新しい标準を受け入れる必要があります。それができて初めて、インターネットが商取引、通信、イノベーションのための安全で信頼できるプラットフォームであり続けることを保証できるのです。
デジタルトラストに関する最新情报
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