問9 量子暗号の特徴

情報処理安全確保支援士令和6年度秋期午前II、全25問のうちの問9。

量子暗号の特徴として，適切なものはどれか。

ア暗号化と復号の処理を，量子コンピュータを用いて行うことができるので，従来のコンピュータでの処理に比べて大量のデータの秘匿を短時間で実現できる。
イ共通鍵暗号方式であり，従来の情報の取扱量の最小単位であるビットの代わりに量子ビットを用いることによって，高速なデータ送受信が実現できる。
ウ量子雑音を用いて共通鍵を生成し，公開鍵暗号方式で共有することによって，解読が困難な秘匿通信が実現できる。
エ量子通信路を用いて安全に共有した乱数列を使い捨ての暗号鍵として用いることによって，原理的に第三者に解読されない秘匿通信が実現できる。

答えと解説を開く

正解はエです。

量子暗号 (量子鍵配送) は、光の粒 (光子) に情報を載せて鍵を送ります。量子の状態は、途中でだれかが測ると変わってしまうため、盗み見があれば受け取った側で気づけます。こうして安全に共有した乱数を、使い捨ての鍵 (ワンタイムパッド) として使えば、計算の速さに関係なく、原理として解読できない通信になります。正解はエです。

ほかの選択肢が違う理由

ア量子コンピュータで暗号化を速くする技術ではありません。量子暗号の要は、盗み見に気づける鍵の共有です。
イ量子ビットでデータを速く送る技術ではありません。量子暗号の目的は、速さではなく、盗聴されない鍵の共有です。
ウ鍵を公開鍵暗号で共有すると、安全さは公開鍵暗号の強さで決まり、そこが破られれば終わります。量子暗号は、鍵の共有そのものを量子通信路で行います。

仕組み

ふつうの暗号の安全さは「解くのに途方もない計算が要る」ことに頼っています。量子暗号は物理の性質を頼りにするので、理想的な装置と手順を前提にすれば、相手の計算機がどれほど速くなっても解読されません。ただし、実際の装置の欠陥を突く攻撃も研究されています。

ただし、専用の光ファイバや装置が要り、届く距離にも限りがあります。数学の問題を土台にし、ふつうの計算機で動く PQC (耐量子計算機暗号) とは、別の考え方です。