量子安全な移行: 暗号化を最新化する機会

量子コンピューティングが進歩するにつれて、前例のない機会と重大な脅威がもたらされます。大きな懸念の 1 つは、今日のデジタル信頼を支えている暗号システムが破壊される可能性があることです。

2030 年代半ばから後半までに、量子コンピューターは、現在広く使用されている暗号化および認証システム、特に公開鍵と秘密鍵に基づく非対称暗号化システムを侵害する可能性があると予測されています。適切かつタイムリーな行動がなければ、量子コンピューターは地球規模でデジタル セキュリティを危険にさらす可能性があります。

金融規制当局7カ国グループは早期の行動を促しており、英国、カナダ、米国、欧州連合を含む政府機関は量子安全性への完全移行の目標年を2035年に設定し、より重要なシステムについては期限を早め、多くの場合2030年までに設定している。

各地域において、規制当局が初めて組織の量子への備えについて正式な要請を行う日（私たちは「R-day」と呼んでいます）は、規制対象業界にとって極めて重要な瞬間となります。

ここでは、量子安全性に対する新しいビジョンを示します。量子安全性への移行は、組織がサイバーセキュリティ戦略を再考して最新化し、暗号化をビジネスの回復力を強化する資産として高めるユニークな機会であるということです。

テクノロジーが進歩するにつれて、サイバーセキュリティの重要性が高まります。これに関連して、将来の回復力のあるシステムを実現するには、プロアクティブな暗号管理が不可欠です。これは、コンプライアンス要件に対する多くの組織の従来の事後対応的なアプローチとは対照的です。

回復力のある暗号フレームワークをサポートする 3 つのプラクティスは、暗号インベントリ、暗号の俊敏性、および暗号の多層防御です。

回復力の構築は、組織の暗号化環境を理解することから始まります。暗号資産の完全なインベントリを自動化すると、暗号資産が使用されている場所、その特性と脆弱性、ビジネスにとっての重要性を特定するのに役立ちます。

この可視性は、古くなった資産や準拠していない資産を特定するなどの即時的なメリットをもたらし、時間の経過とともにアップグレードを容易にすることで運用効率をサポートすることができます。

暗号の俊敏性とは、暗号を迅速に更新する能力です。暗号を管理するためのこの新しいアプローチは、テクノロジー、脅威、標準が急速に変化する世界においてますます必要になっています。これにより、長期的なコストが削減され、新たなリスクへの迅速な対応が可能になります。

ただし、俊敏性だけでは、G7 サイバー専門家グループによって特定された「今保存して後で復号化する」攻撃や、アルゴリズムの突然の侵害の影響を防ぐなど、特定の脅威を完全に軽減することはできません。包括的な戦略では、俊敏性と多層防御などの補完的な手段を組み合わせます。

暗号の多層防御では、複数の暗号レイヤーを利用して、単一のソリューションに依存するリスクを軽減します。このアプローチは、侵害の影響を封じ込めることで、たとえ 1 つの層に障害が発生した場合でも、重要なシステムの安全性を確保するのに役立ちます。

また、長期的な回復力を強化し、組織を将来のテクノロジーの変化に備え、長期的な機密保持など、さまざまな規制要件や顧客のニーズを満たすカスタマイズされたソリューションを可能にします。

セキュリティを超えて、暗号による多層防御は専門知識を育成し、イノベーションをサポートし、進化する規制と技術の状況において組織をリードする立場にあります。

暗号による多層防御アプローチ内で使用される各方法は、異なる信頼の仮定を利用する場合があります。組織は、リスク選好度、回復力のニーズ、地域のベストプラクティス、規制上の義務、求められるシンプルさのレベルなどの要素に基づいてテクノロジーを選択する必要があります。

ポスト量子暗号 (PQC) は、既知の量子攻撃や古典的な攻撃に対抗するように設計された、鍵の合意と認証のための公開鍵アルゴリズムを指します。

2024 年に、米国国立標準技術研究所 (NIST) は最初の PQC 標準をリリースしました。これは多くの地域でコンプライアンス要件となることが予想されます。これらの分野で活動する多国籍組織は、移行における主要な量子安全技術として NIST 承認の PQC を優先する必要があります。

これらの標準が進化するにつれて、組織はベスト プラクティス、ガイドライン、場合によっては規制の更新を期待できます。一方、中国や韓国などの地域では、独自の PQC 規格を開発しています。適応性を維持するには、新しいテクノロジー、規制の相違、新たなベスト プラクティスに対応できる柔軟性を備えた暗号化戦略を設計する必要があります。

短期から中期的には、暗号の多層防御アプローチにより、PQC と既存の非量子安全暗号が組み合わされる可能性があります。長期的な見通しを持つ組織は、特定のユースケースに対して PQC と他の量子安全技術を組み合わせた暗号多層防御アーキテクチャを検討することもできます。

事前共有キーと対称暗号化は、転送中、保存中、または使用中のデータを暗号化するための量子安全なオプションであり続けます。キーを手動で配布することは、高セキュリティのシナリオでは依然として価値がありますが、このアプローチは拡張が難しく、ロジスティック上の課題が生じます。

キー配布センター テクノロジは対称暗号化を使用して、ネットワーク内のキーの配布と管理を簡素化します。ただし、単一障害点が発生する可能性があり、回復力を維持するには慎重に緩和する必要があります。

現在、これらの方法は主に、電気通信ネットワークのハードウェア層、キャリアネットワークに対する携帯電話の認証、内部アクセス制御システムの保護など、クローズドシステムで使用されています。

最近の研究と業界の進歩により、量子鍵配布などの新しい形式の「対称鍵インフラストラクチャ」が生み出され、これらの懸念事項の一部に対処し、潜在的なユースケースを拡大します。

量子通信により、量子鍵配布 (QKD) として知られる対称鍵交換への新しいアプローチが可能になります。従来の方法とは異なり、QKD のセキュリティは数学的問題の難しさに関する仮定ではなく、量子物理学に根ざしています。

これは、コンピューティングや数学の将来の進歩によって、その中核となるセキュリティが損なわれることがないことを意味します。

QKD は特殊なハードウェアを必要とし、PQC に代わるものではありませんが、暗号化多層防御フレームワーク内の復元力を強化し、長期的な機密性が要求されるユースケースをサポートできます。

早期導入により、組織のリーダーシップ、信頼姿勢、顧客の信頼が強化されます。長期的な関係を維持するための条件として、パートナーが技術ロードマップに量子安全な移行計画を含めることを期待する組織が増えています。

この変化はまた、完全準同型暗号化やマルチパーティ計算、量子暗号などの高度な古典的暗号技術によるイノベーションへの扉も開きます。

適切に設計され、慎重に検討された移行計画が必要であり、これにより顧客と規制当局に安心感がもたらされます。組織の暗号化体制に関する知識が深まることで、既存のまだ特定されていない暗号化リスクの修復にも役立ちます。

多様なテクノロジーを使用することは、回復力を強化し、差別化を可能にし、量子コンピューターが暗号を破る可能性がある場合に組織を備えることができるアプローチです。ただし、そのような進化には時間がかかります。その規模を考慮すると、この回復力へのアプローチを量子安全性の一般的な戦略の開始時に統合することが賢明です。

不確実性の中で成功するために、組織は新しいテクノロジーを積極的に活用し、情報に基づいた選択をし、長期的な回復力とリスク管理を念頭に置いて暗号を管理する必要があります。

Philip Intallura 氏と Will Collison 氏の貢献と実りある議論に感謝いたします。