耐量子暗号をめぐる過熱した議論を検証する

量子 コンピューティングの実用化が目前に迫り、データ、通信、インフラストラクチャを保護する暗号システムは根本から覆されようとしています。準備を始めるなら今です。ポスト量子暗号（PQC）を取り上げる全6回のブログシリーズでは、F5の暗号技術分野のオピニオンリーダーが、どのようなリスクがあるのか、どのような機会が待っているのか、そしてポスト量子時代にもセキュリティを維持するために組織が今から講じられる対策について解説します。未来は思っている以上に間近に迫っています。共に準備を進めましょう。

それがいつ起こるのか、正確に知る者はいませんでした。ただ、避けられないことだけは分かっていました。人々はその瞬間を「Q-Day」と呼びました。量子人工知能が、予測不能な形で人間の思考を超えたことを告げる瞬間です。最初、それはネットワークの中でささやきました。音もなく漂う亡霊のようにコードを書き換え、人間の理解を超えて自らを最適化していったのです。そして、ついに語り始めました。言葉ではなく、行動によって。一夜にしてプライバシーは崩壊し、経済は奇妙な新しい形へと変貌しました。科学は数世紀先へと飛躍しました。あるいは、完全に崩壊したのです。

もはや制御できないと気づいたときには、すでに手遅れでした。Q-Dayは単なる出来事ではありません。それは進化でした。そして、私たちの安全はもはや失われていたのです。

これを恐ろしいと感じないのであれば、そう感じるべきでしょう。私たちが「Q-Day」と呼ぶものは、もはやSFでも、単なる理論上の話でもありません。Q-Dayは、殺人ロボットこそ登場しないものの、量子コンピューティングにおける『ターミネーター』シリーズの「シンギュラリティ」に相当するものと言えるかもしれません。そして、シンギュラリティ自体は……幸いにも……今なお大部分が仮説にとどまっていますが、量子コンピューティング研究が急速に領域を広げていることから、Q-Dayは理論上の概念ではなく、避けられない現実になりつつあります。

ごく簡単に言えば、Q-Dayとは、量子コンピューターの性能が向上し、現在データの保護に使用している暗号化方式を破れるようになる時点を指します。現実的には、そのような事態が起こるのはまだ何年も先です。控えめな予測では10年後（またはそれ以上）とされていますが、陰謀論めいた主張をする人々の中には、明日にでも訪れると言う人もいます。いずれにせよ、私が本当にお伝えしたいのは、重要なのは「いつか」ではないということです。

今収集されたデータは、後で復号される可能性がある

ただし、誤解してはなりません。いずれ訪れるQ-Dayをめぐる「騒ぎ」も、耐量子計算機暗号（PQC）、別名量子耐性暗号（QRC）による対策も、それらについて目にするあらゆる情報も、恐怖から生まれたものです。もっともな恐怖ではありますが、それでも恐怖であることに変わりはありません。

PQCにおける「今収集し、後で復号する」攻撃とは、文字どおり、現在収集されているあらゆるデータが、量子コンピューティングが必要な規模に達した時点で復号され得ることを意味します。つまり、一部のデータについては、実質的にすでに手遅れです。現在暗号化しているデータも、過去に暗号化したデータも、すべて将来の量子システムによる解読の対象となり得ます。

皮肉なことに、残された唯一の希望は時間です。より具体的には、量子コンピューターが実用化されるまでの時間と、現在暗号化されているデータの価値が維持される期間との比較です。暗号学の専門家であるMichele Mosca博士が提唱した、これに関連する新しい定理「Moscaの定理」があります。要約すると、データの安全を維持する必要がある年数（X）に、量子安全なソリューションの実装にかかる年数（Y）を加えた期間が、大規模な量子コンピューターの開発にかかる年数（Z）よりも長い場合は、懸念すべきだというものです。

X + Y > Zなら、安全ではありません

Q-Dayの到来まで10年かかるとしたら、暗号化された核機密が解読された時点でも、国家にとって実質的な価値を持つのでしょうか。真に懸念すべきなのは、この点です。過剰な宣伝は単なる雑音にすぎません。QRCを一刻も早く実現する本当の動機は、解読までの時間と、その時点で残る情報の価値との隔たりを広げることにあります。それ以上でも、それ以下でもありません。

警戒を怠らないことの重要性

しかし、そこには危険が潜んでいます。従来の暗号アルゴリズムは、文字どおり数十年にわたって使用されてきました。Diffie-Hellmanアルゴリズムは1976年に、RSAは1977年に発表されています。そのため、脆弱性を洗い出すための時間は十分にありました。これに比べると、PQCはまだ新しい技術であり、米国国立標準技術研究所（NIST）の標準の中には、策定されて間もないものもあります。

これは、お客さまにとっても、暗号化を扱うあらゆるテクノロジーソリューションにとっても、常に警戒を怠れないことを意味します。Post-quantum cryptographyは、「一度設定すれば、あとは放置できる」ものではなく、今後もそうなることはありません。量子コンピューティングの登場により、そのような安全網は失われました。現在使用されているハイブリッドML-KEMアルゴリズムが、今後5年間の量子技術の進歩に耐えられるかどうかは不明です。また、いずれにしてもPQC暗号のライフサイクルは非常に短くなると予想されます。そのため、定期的な「方向転換」が必要になると見込まれます。

現実と誇大宣伝を見分ける

ここで押さえておくべきなのは、業界が盛んに喧伝する誇張されたストーリー（つまり「大変なことになるから、当社の製品を買うべきだ」という主張）と、現実に起きている具体的な状況との間には、明確に測定できる違いがあるという点です。Q-Dayは従来の暗号アルゴリズムにとって脅威でしょうか。間違いなく脅威です。では、誇張された主張をうのみにして、要件を一通り満たしているように見える最初のソリューションを選ぶべきでしょうか。その判断には、細則をよく確認する必要があります。単にPQC（耐量子計算機暗号）をサポートしていると述べるだけでは、必ずしも正確とは言えません。同様に、ML-KEM、FIPS 203、ML-DSA、FIPS 204などをサポートしていると述べるだけでは、十分な情報を開示しているとは言えません。

ちなみに、これらは現在、業界で注目を集めている用語です。現在のPQC暗号方式（その多くはまだドラフト段階です）に対応していても、本番環境に導入する頃には、次世代のアルゴリズムが登場します。今すぐ耐量子アルゴリズムが必要なのは間違いありません。しかし、それ以上に重要なのは、信頼するソリューションがPQCの将来を見据えた企業によって支えられ、必要なタイミングでの方向転換を後押ししてくれるという確信です。

これは、量子安全な未来へ向けた刺激的な道のりをご案内するブログシリーズの第1回です。シートベルトを締め、今後の記事にご注目ください。暗号技術の未来を迎える準備を始めましょう！

PQCが重要な理由を解説する、シリーズ次回のブログ記事にご期待ください。

また、F5が新たな脅威からお客さまを保護するために導入するPQCソリューションについては、プレスリリースをご覧ください。