量子コンピューターは技術的に急速に進歩しており、まもなく現代の暗号を解読できるようになる可能性があります。
推計によると、200億台を超えるデジタル機器を、新たな量子耐性の暗号化通信に対応させるためにアップグレードまたは交換する必要が生じると見られています。
これら6つの重要な質問への答えは、御社のビジネスを量子耐性にする一助となるでしょう。
機密データの暗号化に関して、「ポスト量子」や「量子耐性」という用語は流行語となっています。特に、米国商務省の一部門である米国国立標準技術研究所（NIST）が、2024年に新たな暗号規格となる見込みの4つの新アルゴリズムを発表して以降、その傾向が強まっています。
量子コンピューターの開発が進むにつれ、プロセッサーの量子ビットは数を増し、より安定したものになりつつあります。これにより、従来のコンピューターでは解決不可能とされてきた複雑な問題に対応できる段階に近づいています。しかし、量子コンピューターがその本来の能力を発揮するようになると、機密データを危険にさらしかねない現代の暗号を解読するおそれも生じます。
そこで登場するのが、格子の数学に基づく量子耐性暗号です。現在一般的な、RSAのような、複雑で巨大な数を因数分解することに依拠する素因数ベースの暗号技術とは異なり、量子耐性暗号は、代わりに構造化された格子内の方向を示すベクトルを用いて機能します。
暗号に対する量子の脅威は非常に深刻であるため、2022年5月、ホワイトハウスは将来の量子コンピューターから重要システムを守るための政権の計画を示す覚書を発出しました。続いて米国国家安全保障局（NSA）が、新たな量子耐性アルゴリズムの使用と置き換えのスケジュールを詳述した新たな「商用国家安全保障アルゴリズム・スイート（CNSA）」を公表しました。
世界経済フォーラムはまた、今後10年から20年の間に、200億台を超えるデジタル機器を、こうした新たな量子耐性暗号化通信に対応させるためにアップグレードまたは交換する必要が生じるとの推計を示しています。
一部の業界では、すでに量子耐性プロトコルへの移行計画を始めています。通信業界団体GSMAは昨年9月にポスト量子テレコム・ネットワーク・タスクフォースを設立し、IBMとVodafoneが初期メンバーとして参加しました。その目的は、将来の量子脅威から通信事業者を守るため、政策、規制、および事業者の業務プロセスの策定を支援することです。
フォーラムがリーダーのサイバーリスク理解とデジタル・レジリエンス強化を支援する方法
サイバーセキュリティ・センターは、進化するサイバーリスクとその体系的な影響を理解するため、リーダーが集う信頼できるプラットフォームを提供しています。相互接続が進むデジタル社会において、理解と信頼の構築に重点を置いています。
セクターを超えた協働と知見の共有を可能にすることで、センターはパートナーがサイバー・レジリエンスを強化し、集団的な対応を必要とする課題に取り組めるよう支援しています。
タスクフォースは最近、ポスト量子テレコム・ネットワーク影響評価を発表しました。これは、通信業界が直面する量子セキュリティの脅威を詳細に分析するとともに、これらの脅威に備えるための潜在的な解決策を詳細に一覧にしたものです。
企業に「量子耐性を備えるよう」促す声が多く聞かれますが、一般的な企業にとって、こうした言葉は答えより多くの疑問を生むかもしれません。IBMでは、「量子耐性ロードマップ」を用いてこの課題に取り組んでおり、このロードマップは組織を発見、観察、変革の各段階へと導くものです。
以下は、6つの重要な質問への回答であり、御社のビジネスを量子耐性にする一助となるものです。
1. どのデータとシステムを新しいアルゴリズムへ移行すべきかを、どのように「発見」しますか？
何を、いつ移行するかについては、企業ごとに優先事項が異なります。米国連邦政府への製品・サービスの販売を継続するためには、移行が必要となる場合があります。その他の企業にとっては、例えばデータ侵害の場合のように、将来の量子イベントによって事業の存続が脅かされるリスクが優先事項となることもあります。そのため、まず重要なのは、古いアルゴリズムがどこでどのように使用されているかを把握し、関連するリスクを分析することです。これは理想的には、安全なソフトウェア・サプライチェーンの概念の活用を拡大することで実現されます。また、これらの概念は主題となっており、「国のサイバーセキュリティの改善」に関する大統領令で取り上げられています。
初期段階にある組織を支援するため、IBMは「Explorer」と呼ばれるツールを開発しました。このツールはソースコードとオブジェクトコードをスキャンし、暗号に関連するすべての成果物を抽出し、その所在を特定し、依存関係を明らかにします。Explorerは、暗号成果物を分類するコールグラフを生成し、「暗号部品表（CBOM）」として整理された知識ベースを作成します。
2. 組織のデータとシステムの優先事項を、どのように「観察」しますか？
「観察」の段階では、組織は発見された情報を用い、文脈で補強された暗号インベントリを作成し、暗号の遵守状況を分析します。このインベントリは、業界固有のコンプライアンス方針と事業上の優先事項に基づく脆弱性の一覧を提供するため、組織は暗号基盤をより容易に更新できます。
この段階のため、当社はAdvisorと呼ばれるツールを開発しました。組織のIT環境におけるネットワークおよびセキュリティ・スキャナーと連携し、CBOMを統合・管理するとともに、他のネットワーク構成要素からメタデータを収集して、包括的な暗号インベントリを生成します。方針に基づくデータを用いることで、Advisorはリスクにさらされている資産とデータフローの一覧を生成でき、企業が暗号のコンプライアンス状況を分析できるようにします。
戦略的な近代化の取り組みを、暗号移行を簡素化しセキュリティを強化する形で連携させることで、企業はコストと労力を節約できます。リスク対応と戦略的なアプリケーション近代化を組み合わせた戦略が、量子耐性を備えるための最善の道筋です。
3. 量子耐性への「変革」にはどのくらいの期間がかかりますか？
何を移行するかによって異なります。複雑なレガシーシステムは移行が非常に困難な場合があります。量子安全性への取り組みにおいて、アプリケーションの近代化が鍵となります。
組織が「変革」の準備ができたら、当社にはRemediatorというツールがあります。これにより企業は量子耐性の是正パターンを検証でき、システムと資産への潜在的な影響を把握できます。Remediatorは、組織が量子耐性を備えるために適したあらゆるパターンへの対応を支援します。
このツールにより、組織は異なる量子耐性アルゴリズム、証明書、鍵管理サービスを扱えます。また、業務や予算に大きな影響を与えることなく、変化する方針や脅威に迅速に適応する支援も行います。さらにRemediatorは、組織が量子耐性アルゴリズムへの移行において、従来の暗号と量子耐性暗号を併用できるハイブリッド実装アプローチもサポートします。
4. 通常業務と並行して変革を行うことは可能ですか？
適切な認識と戦略的ガバナンスがあれば、影響を最小限に抑えながら、企業を段階的に移行させることは可能です。例えば、企業が内部で使用する、あるいは外部に提供するAPIがあります。これらのAPIへのアクセスを提供し、量子耐性アルゴリズムで保護された、量子耐性対応のインフラ構成要素を使用することは非常に簡単です。IBMはこのアプローチを採用し、IBM Cloud Key Protectサービスに対して第2の量子耐性ゲートウェイを提供しています。
5. 新しいNISTアルゴリズムとは何であり、それらが実際により安全であることはどのように分かるのですか？
これらのアルゴリズムは、次世代の暗号アルゴリズムとして捉えるのが最も適切です。現在、米国連邦政府での将来的な利用に向けて選定されており、他の多くの国や業界の規制にも取り入れられていく見込みです。これらのアルゴリズムは、世界中の外部コンソーシアムによって開発され、NISTが主催した競争に提出されました。この6年間にわたるプロセスを通じて、アルゴリズムは厳格かつ公開の精査を受け、2024年までに標準化のためにNISTによって4つの候補が選ばれました。
6. 量子コンピューターがまだ完全に実用化されていない今、なぜこの移行に今投資すべきなのですか？
暗号解読に関連する量子コンピューターがいつ開発されるかは分かりません。しかし、この将来の脅威から守るための新世代の暗号技術はすでに存在しています。量子耐性暗号の採用は、法制度やエコシステムにも広がりつつあり、ほとんどの企業がこれをサポートする必要が生じるでしょう。
戦略的なレベルで移行の必要性を認識し、今日この取り組みを始めることには多くの利点があります。移行を簡素化する措置は、既存のセキュリティ施策やアプリケーション近代化プログラムに組み込むことができます。これにより労力を最小限に抑え、長期的にはコストを節約できます。一方、待つことは、リスクのあるレガシーを増やすことにつながり、後に移行することをより困難にします。
だからこそ、今日から量子耐性アルゴリズムへの移行の取り組みを始めるべきなのです。
