量子コンピュータのハードウェア

耐量子計算機暗号(ポスト量子暗号、PQC)の説明として正しいものはどれか。

  1. A従来のコンピュータで動作し、量子コンピュータでも効率よく解けないと考えられている数学の問題(格子の問題など)に安全性の根拠を置く暗号
  2. B量子コンピュータを使わないと、暗号化も復号もできない暗号
  3. CRSA暗号の鍵の長さを2倍にしただけの暗号
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正解:A. 従来のコンピュータで動作し、量子コンピュータでも効率よく解けないと考えられている数学の問題(格子の問題など)に安全性の根拠を置く暗号

耐量子計算機暗号は、ショアのアルゴリズムで解けてしまう素因数分解や離散対数問題の代わりに、格子の問題やハッシュ関数などに基づく暗号で、現在のコンピュータやネットワーク機器でそのまま動きます。米国の NIST は2024年に、格子に基づく鍵カプセル化方式 ML-KEM(FIPS 203)や署名方式 ML-DSA(FIPS 204)などを標準として公表しました。鍵や署名のサイズが RSA暗号や楕円曲線暗号より大きくなるものが多いので、通信プロトコルや組込み機器、ハードウェアでの実装への影響を考えながら移行を進めます。量子の性質そのものを使って鍵を共有する量子鍵配送(QKD)とは、別の技術です。

  • A. 正しい。量子コンピュータでも解きにくいと考えられる問題に基づき、従来のコンピュータで動きます。
  • B. 量子鍵配送(QKD)などとの混同です。耐量子計算機暗号は、ふつうのコンピュータで動きます。
  • C. ショアのアルゴリズムは多項式時間で素因数分解できるので、RSA暗号の鍵を長くしても根本的な対策になりません。
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