サイバー攻撃の増加に伴い、新しい暗号技術の導入が各組織で進められています。中でも従来の暗号とは一線を画すとされる量子暗号は、高い安全性を担保できるため、実装に向けた動きが活性化しているのが特徴です。

この記事では、そんな量子暗号とはどのような暗号技術なのか、その仕組みや今後の将来性を踏まえて解説します。

量子暗号とは

量子暗号は、量子力学の理論に基づいて実現した暗号技術の一種です。「量子鍵配送」と呼ばれる量子経路を使用し、暗号化と複合化を実行して安全な情報のやり取りを実現します。 データの送信者は、そのデータを暗号化するにあたって共通鍵を生成し、それを使ってデータの秘匿性を担保します。送信者に対して共通鍵を共有することで暗号化したデータを複合するのですが、その共通鍵の共有に用いるのが専用の量子鍵配送装置です。

量子鍵配送装置間では、光子を用いて生成した共通鍵を送信することにより、共通鍵が外部に流出する心配がありません。暗号化したデータと共通鍵のデータ量は同じであるため、ユーザーはデータの送受信の際、タイムラグを感じることなく、それでいて安全にデータの共有を実現できます。

量子暗号が注目される理由

量子暗号が注目されている最大の理由は、その高い安全性です。

現代主流の暗号理論は、暗号そのものを複雑にすることで「解読に時間がかかるため安全」という考え方に基づいて設計されています。一方、これは裏を返せば「時間をかければ必ず解読できる」ということでもあるため、コンピューターの処理速度の向上に伴い、従来の暗号技術は陳腐化しつつあるのが現状です。

現代の暗号技術は、生成可能な暗号の長さに限界があるため、どうしてもコンピューターで解読が可能なレベルにとどまってしまうという問題を抱えています。

一方の量子暗号は、基本的な考え方は従来の暗号と同じであるものの、量子力学に基づいた確かな安全性が保障されています。

詳しい説明は省きますが、量子暗号の場合は使い捨ての共通鍵を生成し、その鍵なしでは解読が不可能な暗号になっています。その鍵を盗聴／窃取し復号することは量子力学に則ると到底不可能なものであり、これを突破されるとなると量子力学が覆されるということにもなりかねません。今後どれだけコンピューターやAIの技術が発達しても、量子力学が覆らない限りは有効であるというわけです。

そのような高度な理論に裏打ちされた量子暗号だからこそ、多くの技術者や企業が注目しています。

量子暗号の懸念点と将来性

量子暗号の絶対的な安全性は多くの専門家が認めるところである一方、従来の暗号技術が全て置き換わるほど普及は進んでいません。

量子暗号の普及率が現状では芳しくない最大の理由は、量子鍵の配送技術がまだ完全には確立されていないことが挙げられます。

量子鍵配送装置を全ての拠点に設置する負担もさることながら、今日普及している光ファイバーでは、光子の配送に多くの時間を要します。理論上は一切のタイムラグなしに安全なデータ配送が行えるはずですが、ハード面での技術革新が追いついていません。

ただ、近年は配送技術の改善も進んでおり、量子暗号技術の発見当初よりも制約は解消されつつあります。また、量子暗号の技術とAES暗号と呼ばれる現代暗号技術を併用して運用したりするなどのアプローチも確立されてきていることから、量子暗号の普及に向けた動きは着実に進んでいます。

一般に量子暗号が普及するにはまだ時間が必要であるものの、将来的にはほぼ確実にこの技術がメジャーな暗号技術になっていくことでしょう。

量子暗号の導入で高度なサイバーセキュリティ対策を

この記事では、量子暗号と呼ばれる最新の暗号技術の仕組みや将来性について、解説しました。

量子暗号技術は高度なセキュリティを実現できる一方、技術的な課題が残っているため、気軽に導入することはまだ難しいのが現状です。

とはいえ限定的な導入であれば、実際に運用できるレベルには達していることから、そのポテンシャルについては早いうちから目を付けておくのも良いでしょう。

企業のサイバーセキュリティ対策の高度化が求められていますが、将来的には量子暗号の導入によって、絶対的な安全性を確保できる未来があり得ることに期待したいところです。