（この記事は 2025年4月24日に更新されました。）
量子コンピューティング は、かつては遠い将来の脅威であり、何年も先になってから心配すべきものと考えられていました。 もうそうではありません。 この1年間、研究者たちは大きな進展を発表しており――ここ2ヶ月だけでも驚くべき主張がいくつか含まれています――その影響はサイバーセキュリティに直撃しようとしています。
最近の画期的な成果は重要であるように見えますが、その基礎となる研究に対して、懐疑的な見方を示し、欠点を指摘する人々も少なからず存在します。
とはいえ、量子技術の到来が目前に迫っていることや、この厳しい現実を否定する人は誰もいません。すなわち、「Q-Day」――量子コンピュータが現在の標準的な暗号化方式を破り、金融、医療、軍事、企業のあらゆる機密データにアクセスできるようになる日――は、予想よりも早く現実のものとなるでしょう。 つまり、組織はサイバーセキュリティの変革に向けて、今――今年――から計画を立て始め、すでに策定されている計画については迅速に実行に移さなければなりません。
量子分野における最新の進展とは？ 2月、研究者らは、「物質の新たな状態」を利用したチップを開発し、想像を絶するほど堅牢な量子コンピュータを実現できる可能性があると発表しました。 一部の著名な物理学者たちは、 、この主張の妥当性に疑問を呈しています。
3月、D-Wave Quantum（ ）は、 世界で最も高性能なスーパーコンピュータの一つを上回る性能を持つ量子コンピュータを開発したことを明らかにしました。 一部の は、この研究は主張を裏付けるにはあまりにも限定的すぎると指摘しており、また、D-Waveの具体的なアプローチでは、現在の暗号を解読する既知の方法は依然として見出されていないと主張する人もいます。
また先月、中国科学技術大学の研究者ら（ ）は、 、Googleの最先端量子チップ（）よりも100万倍高速に計算処理が可能な量子マシンの開発を発表しました。 この研究は、過去の研究に基づいたものですが、現時点では強い反論は出ていません――とはいえ、まだ初期段階です。
懐疑的な見方はさておき、研究のペースが加速していることで、量子技術は遠い将来の話から、企業にとってより差し迫った懸念事項へと変化しました。量子コンピュータが十分な性能を備えるようになれば、従来の暗号化による保護策は一夜にして崩壊し、膨大な量の機密データがさらされる恐れがあります。 一部の専門家は、量子コンピューティングがサイバーセキュリティに与える影響の最初の具体的な兆候が、早ければ今年の で現れる可能性があると述べています。。
量子準備を先送りする組織は、いずれも「ロシアンルーレット」をプレイするようなものと同じくらい重大なリスクにさらされることになる、と、量子セキュリティソリューションプロバイダー「EvolutionQ」のCEOであり、ウォータールー大学の数学教授でもある著名な量子専門家、ミケーレ・モスカ氏は述べています。
「これまでのところ、私たちは運が良かったですね」と彼は言います。 「しかし、私たちはピンポン玉を使ってロシアンルーレットなどしているわけではありません。」 弾丸が出てきました。 「そして、そのリスクは大きすぎて無視できないのです。」
量子コンピューティングの基礎（および基本的なリスク）
量子コンピュータは、驚異的な速さで計算や問題解決を行うための、画期的な処理能力をもたらすと期待されています。
「これまでのところ、私たちは幸運に恵まれています。」 私たちはピンポン玉を使ってロシアンルーレットなどしません。 弾丸が出てきました。 そして、そのリスクは無視できないほど大きいのです。”エボリューションQのCEOであり、ウォータールー大学の数学教授であるミケーレ・モスカ氏
従来のコンピュータは、データの最小単位である2進数のビット（1と0の2つの状態のいずれかをとることができる）を用いて情報を処理しますが、量子コンピュータは量子力学の原理を利用して、電光石火の速さで計算を行います。 ビットの代わりに、彼らはクビットを使用しています。クビットは、同時に複数の状態をとることができます。 これにより、量子コンピュータは従来型のコンピュータよりも指数関数的に速く複雑な問題を解くことが可能となり、材料科学、創薬、暗号学など、さまざまな分野に革新をもたらしています。
これらの高度なアルゴリズムは、 の銀行 から、病院 や政府機関に至るまで、多くの組織が依存している暗号システムに対して重大な脅威をもたらしています。 ITサービスコンサルティング業界の巨頭であるガートナー社は、インターネットセキュリティの基盤である非対称暗号化が、 2034年までに で完全に解読可能になるだろうと警告しています。 また、昨年サイバーセキュリティの専門家たちを対象に調査を行い、グローバル・リスク・インスティテュートが発表した最新の「量子脅威のタイムライン」報告書の共著者でもあるモスカ氏は、量子技術が企業や政府機関にとって「重大な問題」となる確率が、5年後には 10 ％、10 年後には30 ％になると予測しています。
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実際、ハッカーの手に渡った比較的新しい技術と同様に、量子コンピュータも間もなく兵器化され、数十年にわたる暗号の安全性とセキュリティを損なう恐れがあります。 この脅威には、金銭やデジタルIDを狙う組織犯罪が常にある程度関与することになりますが、米国当局は、 北朝鮮 や 中国 といった、米国に敵対的な国家が、この技術を利用して機密情報を盗み出したり、 重要インフラ に損害を与えたりすることを懸念しています。
信頼性の高いアルゴリズムの廃止
攻撃者は、量子コンピュータが広く利用可能になった際に復号できるよう、すでに暗号化されたデータを記録しています。 この「まずは収集し、後で解析する」という監視戦略は、真に懸念すべきものです。 実際、膨大な量の暗号化されたデータが、記録・収集・保存され、将来的に米国の企業や政府機関に対して悪用される恐れがあると考えられています。
「現在送信されている通信はすべて記録されています。」Sectigoの上級研究員、ジェイソン・ソロコ氏
「現在送信されている通信は、そのすべてが記録されています」と、証明書ライフサイクル管理（CLM）ソリューションのプロバイダーであるSectigoのシニアフェロー、ジェイソン・ソロコ氏は述べています。
ソロコ氏は、現在、最も広く使用されている公開鍵暗号規格の2つであるRSA 2048 やECC 256 を解読できるコンピュータは存在しないため、これらの暗号化されたデータは現時点では概ね安全であるものの、量子コンピュータが記録されたパケットストリームを復号できるほど十分に高性能になれば、これらのデータは急速に脆弱になる可能性があると指摘しています。 実際、敵対的な国家は、将来そのデータにアクセスして自らの目的に利用できる日が来ることを見越して、すでに記録データを収集している可能性があると考えられている、と彼は述べています。
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この差し迫った脅威を認識し、 米国国立標準技術研究所（NIST） は最近、広く使用されているこれらの暗号アルゴリズムからの移行に向けた明確なスケジュールを設定しました。 2023 「量子コンピューティング・サイバーセキュリティ準備法」（）に基づき、量子セキュリティ基準の策定が求められていたNISTは、これらのアルゴリズムを 2030 までに非推奨とし、2035以降は使用を禁止することを推奨しています。
量子力学に対する過信
モスカ氏によると、この緊急性の根底にあるのは、量子コンピュータが量子物理学の法則を活用し、現在のコンピュータで知られる最良のアルゴリズムよりも指数関数的に少ないステップで問題を解決できる点にあるとのことです。 同氏によると、その最初の――そして最も懸念される――例として挙げられるのが、RSA（大数の因数分解による）とECC（離散対数の解法による）の解読だといいます。
こうした懸念があるにもかかわらず、デロイトが最近実施した「 」調査（ ）によると、フォーチュン500 に選出された企業のCISOを対象とした調査において、3社中2社の組織が量子セキュリティ戦略を策定しておらず、あまりにも多くの組織が全く対応していない（17％）か、依然として「そうですね、検討しましょう」というリスク評価段階（27％）にとどまっており、大規模にソリューションを導入しているのはわずか 12％にとどまっています。
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このような慢心は、特にそれに伴う潜在的なリスクを考慮すると、不安を覚えるものです。 しかし、量子耐性のある暗号への移行には大きな課題があることを考えれば、ある程度は理解できることでもあります。 ガートナーによると、課題としては次のようなものが挙げられます：
- そのままの置き換えは不可能です： 企業は暗号化アルゴリズムを一夜にして置き換えることはできません。多くのシステムは、量子耐性のある暗号技術に対応するよう設計されていないからです。
- 性能上のトレードオフ： ポスト量子アルゴリズムでは、より大きな暗号鍵サイズが必要となります。これは、公開鍵インフラストラクチャ（PKI）において、データの暗号化や復号化に使用される長い数字の列のことです。 このような大きな鍵は、より多くの演算能力を必要とするため、処理速度が低下する可能性があります。
- の可視性の欠如: 多くの組織では、自社のネットワーク内で暗号化がどこで使用されているのかさえ把握しておらず、リスク評価を行うことはほぼ不可能です。
- ベンダーの対応の遅れ： 企業は、 におけるサードパーティのリスク および ソフトウェアサプライチェーン に対する脅威を評価し――その際には、 ソフトウェア部品表（SBOM） を活用することをお勧めします――その後、ソフトウェアおよびセキュリティベンダーに対し、ポスト量子暗号の導入を加速するよう働きかける必要があります
準備の方法：量子サイバーセキュリティ計画策定のための 7 のステップ
こうした課題があるにもかかわらず、専門家たちは、企業の経営陣やセキュリティ責任者が、以下の手順を踏んで、今すぐ量子技術への取り組みを開始することを推奨しています：
1. 量子技術の専門知識を構築する
量子耐性のあるセキュリティへの移行に伴うリスク、コスト、およびロードマップを評価するため、チームを割り当ててください。 量子セキュリティ分野の人材が不足するようになる直前まで待たないようにしてください。
2。 暗号資産の全体像を把握する
ソロコは、暗号化、認証、およびデジタル署名においてRSAとECCがどこで使用されているかを特定し、 の機密データ のうち、 2030以上の保護が必要なものを判断することを推奨しています。 見落とさないように：暗号資産についてもリスク評価を行ってください。 時期尚早に思えるかもしれませんが、ハッカーが突然量子技術を利用する能力を獲得した場合、何が脆弱になる可能性があるかを把握しておくことは、そのような攻撃を防御したり、対応したりするための鍵となります。
3。 移行計画を策定する
量子耐性のある暗号プロトコルへの移行に向けたスケジュールを設定しましょう――手遅れになる前に。
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4。 暗号学的耐性を考慮した設計
モスカ氏は、セキュリティ計画がRSAやECC暗号化のような単一障害点に依存しないようにすることが不可欠であると述べています。 また、彼は、致命的な障害を回避するために、複数の暗号化手法を用いた多層防御戦略の導入を推奨しています。 ソロコ氏は、NISTやその他の機関から、 の量子耐性暗号アルゴリズム がいくつか登場しつつあると指摘しています。
5。 量子耐性ソリューションの最新情報を入手しましょう
ソロコ氏によると、AppleやCloudflareなどの一部のベンダーは、すでに量子耐性のある鍵交換技術の導入を始めているとのことです。 各組織は、こうした動向を注視し、できるだけ早期に導入を検討すべきです。 Sectigoをはじめとする各社も、注目すべきポスト量子認証局（CA）や暗号ツールを開発しています。 Sectigoは先日、 のサンドボックス（ ）を公開しました。これにより、お客様はML-DSAベースのデジタル証明書を確認することができます。この証明書は、デジタル署名アルゴリズムを活用し、量子コンピュータによる攻撃への耐性を高めるものです。
6。 規制動向を注視する
規制には十分ご注意ください。特に、連邦政府と取引がある場合はなおさらです。 政権を問わず、敵対的な国々がこの技術を対抗手段として利用するのではないかという懸念から、量子セキュリティへの関心が高まっています。 そして、すでに基準や大統領令が策定されつつあります。 例えば、NISTは 2024年後半に3つのポスト量子暗号規格を発表し、ジョー・バイデン大統領は1月、連邦機関に対し、所定の期間内にポスト量子暗号への移行を開始するよう義務付ける大統領令に署名しました。
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7。 圧力機器メーカー
また、企業はサプライチェーンに対しても、暗号技術の耐性を求めるべきだとモスカ氏は助言しています。 また、主要産業は、NISTのRSA/ECCの廃止に関する勧告（ 2030 ）のように、ポスト量子暗号への移行スケジュールについて足並みを揃えるべきだと、同氏は付け加えています。
量子サイバーセキュリティの要点
量子コンピューティングは、もはや理論上の話ではありません。 それは実際に起きており、しかも急速に進んでいます。 安全な取引、知的財産、そして顧客の信頼を基盤とする組織にとって、量子コンピュータが発展し、脅威となるのを待っている余裕はありません。
「量子コンピュータがいつ十分な性能を持つようになるかは問題ではありません。なぜなら、今から準備を始めないことのリスクは、実際には深刻だからです」とソロコ氏は述べています。
その他のリソースについては：
量子コンピューティングに関する情報や、企業が今後迫りくる量子脅威に備える方法については、こちらの情報ハブをご覧ください。
