耐量子計算機暗号・量子暗号

POINT 01

来たるべき量子コンピューター時代を
支える2つの暗号技術

三菱電機では、量子コンピューター時代の安心・安全を守る技術として「耐量子計算機暗号」と「量子暗号」の研究に力を入れています。国際的にも注目度が高い両分野において、数多くの学術論文を発表するなど、アカデミックな活動を中心に着実に成果を上げています。これらの活動が評価され、国立研究開発法人 科学技術振興機構（JST）の事業である「ACT-X 」のメンバーに当社の研究者が採択されました。企業の研究者としては稀なことです。一歩先を見据えたこのような研究が、近い将来必ずや大きな実を結ぶはずです。

POINT 02

現代の暗号よりさらに強力な
次世代の暗号技術「耐量子計算機暗号」

現在の暗号は、その安全性を支えるために素因数分解問題などの数学問題を使用しています。現代のコンピューターではこれらの数学問題を解くには膨大の時間を要し、実質的に解読は不可能です。しかし、量子コンピューターは現在使われている数学問題を短時間で解いてしまうため、量子コンピューターが実現した未来の社会では現在の暗号の安全性を担保できません。そのため量子コンピューターでは解けないと予想される新たな数学問題に基づく暗号が必要になります。それが「耐量子計算機暗号」です。現在、様々な新しい暗号の研究が進んでいますが、当社では格子暗号^※1や同種写像暗号^※2を中心に基礎研究を行っています。また、量子コンピューターを安全にクラウド利用するために、通信プロトコルに「耐量子計算機暗号」を組み込むことで、量子コンピューターの内部の動作を現代のコンピューターでチェックする方法の開発などにも取り組んでいます。

• ※1格子と呼ばれる数学的対象を利用して構成される暗号で、最短ベクトル問題などの格子問題の計算困難性が安全性を支える。
• ※2楕円曲線とそれらの間の同種写像と呼ばれる数学的対象を利用して構成される暗号で、同種写像問題の計算困難性が安全性を支える。

POINT 03

量子力学により絶対^※3安全な
秘密の鍵を共有できる「量子暗号」

情報を暗号化・復号化する秘密の鍵は、第三者に情報が漏れていない絶対に安全な鍵である必要があります。その鍵を究極の安全性で配送できるのが「量子暗号」です。「量子暗号」では、秘密の鍵を光の最小単位である光子を用いて、共有したい相手に送信します。既存の光通信は光強度が強いため、盗聴されても痕跡が残らず盗聴に気づきません。しかし、光子は弱くデリケートなため盗聴すると痕跡が残り、量子の持つ性質により盗聴を検知できます。盗聴されていない光子から秘密の鍵を生成することで、絶対安全な秘密の鍵の共有が可能になります。絶対安全な「量子暗号」の実利用に向けて、国内外で様々な実証実験が行われており、近い将来の実用化が期待されています。

• ※3C. H. Bennett and G. Brassard. Quantum cryptography: Public key distribution and coin tossing. In Proceedings of IEEE International Conference on Computers, Systems and Signal Processing, volume 175, page 8. New York, 1984.