今までのセキュリティが危ない!?中国が量子暗号の研究でブレークスルー

2018年11月18日 更新


Computer security

概要

この記事は中国研究破解量子密码获突破 速度比闪电快一倍の内容を翻訳したものになります。

 ポイント


 中国でダイヤモンドを使った量子コンピューターを使った素因数分解の実験が成功した。

 量子コンピュータは現在多く使われている暗号RSAを一瞬で解読してしまうかもしれない。

 量子コンピュータの実用化に一歩近づいた。


 5月9日に香港の某メディアは、ダイヤモンドを使った量子暗号の解読の実現に中国が一歩近づいたことを伝えた。この技術によって今後銀行などがハッキングを受ける可能性に備えて、政府と軍はセキュリティのためのデジタル暗号技術を提供する。

 香港のウェブ版「南华早报」の5月7日の報道によると安徽省合肥市にいる量子物理学の専門家が、ダイヤモンドを内部で使った新型の量子コンピューターを使って35の数字を5と7という2つの約数に分解する実験に成功した。その数をそれ以上ない約数に分ける「素因数分解」と呼ばれる過程が、現在の暗号技術の中で最も使われているアルゴリズムを解く鍵となっている。

 今回の研究は、中国科技大学の量子物理学家 杜江峰氏によって行われ、詳細の研究結果は3月のアメリカの「Physical Review Letters」にて発表される。この実験の中で、研究員はダイヤモンドに固定されている「窒素-空孔中心」内に素粒子にレーザーとマイクロ波ビームを発射させる(「窒素-空孔中心」はダイヤモンドの中で素粒子の相互作用に適している微小な空間のことである)。その速度が稲妻の2倍以上の速さにもなるこれらの粒子は2マイクロ秒の時間内に解答を得る。

 この速い速度が暗号を解読するための鍵であると報道は伝える。量子もつれ現象と呼ばれる現象のおかげで、量子コンピューターは既存の暗号を解読するための時間を大幅に短縮できる可能性を秘めている。

 現在の広く暗号で使われているRSAというアルゴリズムは、ロナルド・リベスト、アディ・シャミア、レオナルド・エーデルマンの3人が1970年代に作ったもので、この方法では2つの大きな素数の積を利用して情報を暗号化していた。この2つの素数が大きな数になった時に従来の方法でそれを素因数分解して解読するには数千年の時間がかかるので、RSAはこの2つの素数を知っている人にしか解読できない暗号であった。

 しかし理論上、量子計算機は一瞬でRSAの暗号を解読できるといわれている。ある研究員によると中国第1号の量子コンピューターは今年中に稼働する可能性があるが、そのためにはいくつかの問題を解決しなければならないとのこと。

 合肥のこの研究は高军涛(陕西省西安市電子科技大学暗号学副教授。彼は国防のために暗号のアルゴリズムを作っている)のような暗号技術の専門家の注目を集めている。彼は「まだ初期段階にあるものの、厳密に言えば(実験結果は)暗号に対する解読です。これは間違いなく画期的な成果です。」と述べている。

 報道によると、2012年に 杜江峰率いるグループが143の素因数分解に成功した記録を得たこともあったが、その結果は核磁気共鳴技術を利用し液体を媒介にして取得したもので、このように媒介する方法は実用化することは難しい。その2年後、日本・イギリス・アメリカから来たマイクロソフトの多国籍研究者の団体が同じような技術を使って56153の素因数分解に関して新しい記録をたてた。しかし中国の今回の実験は液体を媒介しない完全に固体の材料を使った環境で数字に対して素因数分解をしたもので、これによって今後の量子暗号のシステムはより安定したものになるだろう。

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