量子コンピューティングは、量子ビット技術やポスト量子暗号（PQC）標準における画期的な進展により、急速に進歩しており、変革的な恩恵をもたらすことが期待されています。
ただし、これには潜在的な脅威も伴います。
組織は、脆弱性に対処するとともに、多層的な保護を確保するための多層防御の枠組みを構築するため、暗号の俊敏性を導入しなければなりません。
国連は2025年を「量子科学技術の国際年」と宣言しました。量子ビット数の増加、誤り訂正の改善、量子プラットフォームへのクラウドアクセスの拡充により、2024年には量子コンピューティングで多くの実用的な進展が見られました。進歩が加速するなか、産業界では、複雑な分子間相互作用のモデル化など、先進的な古典コンピュータやAIの能力を超える課題を量子コンピューティングで解決できる応用分野の探索が進んでいます。
量子コンピューティングは多くの恩恵をもたらす一方で、その急速な進歩は、世界経済が依拠する現在の暗号アプリケーションやインフラに対する重大な脅威ともなっています。
量子革命の瀬戸際に立つ今、グローバルなデジタル通信の安全性、プライバシー、可用性を確保するため、暗号インフラを耐量子型の枠組みへ移行する緊急の必要性は、かつてないほど重大になっています。
世界経済フォーラムは、技術の責任ある利用をどのように確保していますか。
暗号は、情報、システム、通信の機密性と完全性を提供する、不可欠なサイバーセキュリティ管理策です。1990年代には、公開鍵暗号によってインターネット上での安全で機密性の高い通信が可能になり、共有秘密鍵を必要とせずに、情報の安全なやり取り、デジタル署名、オンライン取引における信頼の確立を実現し、デジタルインフラに革命をもたらしました。今日、私たちはかつてないほど暗号に依存しています。しかし、十分に強力な量子コンピュータは、従来の暗号の多くを時代遅れにする可能性があります。
2024年8月13日、米国国立標準技術研究所（NIST）は3つのポスト量子暗号（PQC）標準を発表しました。これらは現在の公開鍵標準を置き換えるために設計されたものです。この発表は、8年にわたる国際的な専門的協力を経て、量子時代における暗号セキュリティの実現に向けた重要な第一歩となりました。
PQCはデジタルの未来を守るうえで極めて重要ですが、真の課題は、効果的なリスク管理と、あらゆる進化する脅威からデータ、システム、インフラを保護するための、より強固で積極的なアプローチを実装することにあります。AIと量子コンピューティングは悪意ある行為者の能力を大幅に高め、安全な暗号ソリューションを維持する課題を一層深刻にしています。現在と将来の両方に対応するレジリエントな暗号の枠組みを構築するためには、すべての耐量子技術を検討し、俊敏性と多層防御の原則を促進するソリューションを開発することが不可欠です。
暗号の俊敏性とは、アルゴリズムが破られた際に、最小限の混乱で代替手段に切り替えて迅速に対応できる能力を意味します。PQCアルゴリズムは比較的新しいため、暗号の俊敏性は量子時代におけるレジリエンスの重要な柱です。しかし、俊敏性だけでは、破綻が検知され最終的に切り替えが行われるまでに生じる損失や被害を防ぐことはできません。第2の柱は多層防御アプローチであり、いずれか1つのセキュリティ層が機能しなくなった場合にも壊滅的な結果を防ぐため、複数のセキュリティ層を採用します。このようなレジリエントな暗号インフラを導入することで、組織はセキュリティ態勢を強化し、さまざまな潜在的脆弱性に対して強固な保護を提供できます。この戦略は、組織を量子の未来に備えさせるだけでなく、現在および予期せぬ課題に対する防御も強化します。
多くの政府機関やグローバル企業が、この多面的なアプローチを提唱しています。米国国家安全保障局（NSA）のCommercial Solution for Classifiedプログラムは、特に長期的なデータ保護が求められる場合に、公開鍵暗号ソリューションの代替として、または公開鍵暗号ソリューションと併用して、事前共有鍵を用いた対称鍵ソリューションの使用を規定しています。シンガポール金融管理局は金融機関に対して勧告を発出し、PQCに加えて、量子鍵配送（QKD）などの補完的な耐量子戦略の検討を推奨しています。JPモルガン・チェースや、重要産業にわたるその他の組織も、こうした二重の是正戦略を追求しています。
EU18か国による共同声明で強調されたとおり、『Securing Tomorrow, Today: Transitioning to Post-Quantum Cryptography（明日を守る、今日から：ポスト量子暗号への移行）』では、「組織と政府は今すぐ移行を開始すべきです」と述べられています。NISTは、暗号移行を完全に実施するには、従来10年から20年を要してきたことを認識しています。過去の移行と比べ、世界中の暗号研究者は、耐量子型インフラへの移行ははるかに複雑な課題であると強調しています。単にアルゴリズムを置き換えるだけでなく、この移行には、暗号に依存する、あるいは暗号を組み込んでいる鍵管理ソリューション、通信プロトコル、アプリケーション、システムの刷新が必要です。
量子を用いたサイバー攻撃のリスクは、企業にとって存亡に関わる可能性があり、暗号の脆弱性の体系的な性質によってさらに深刻化します。上級経営層が、事業上の要件として耐量子型でレジリエントな暗号インフラへの移行を共に推進し、サイバーセキュリティ、IT、イノベーションなどの各チームが共同で実現できるよう権限を与えることが不可欠です。この戦略的転換は、組織のデータやシステムを守るだけでなく、顧客やステークホルダーの間の信頼と安心感も強化します。また、規制基準の進化に伴うコンプライアンス違反のリスクから組織を守ります。この移行に責任を持って取り組み、技術専門家と協力して組織の量子セキュリティへの道筋を理解することで、リーダーは事業の安全とレジリエンスを確保できます。
世界経済フォーラムは第四次産業革命に関して何に取り組んでいますか。
先端技術・イノベーションセンターは、科学者、政策立案者、ビジネスリーダーを結集し、新興技術とその現実世界への影響を見極めることを支援しています。
協働と実験を可能にすることで、同センターは、研究から生まれたイノベーションを、世界共通の課題に対応する実用的な応用へと転換するパートナーを支援しています。
暗号移行の複雑さと、量子コンピューティングの進歩速度を踏まえると、リーダーは暗号の失敗について事前の警告がない可能性があることを考慮しなければなりません。2024年4月には、論文が発表されました。この論文は、PQCの中核をなすアルゴリズム群である格子暗号に脆弱性を発見したと主張するものでした。この主張は最終的に否定されましたが、PQCにおいて予期せぬ弱点が将来悪用される可能性は依然として残っています。
そのため、事業責任者とセキュリティリーダーは、単にPQCアルゴリズムを採用するにとどまらず、レジリエンスの全体像を検証するために協力し、今すぐこのプロセスを開始しなければなりません。この発見段階を導くため、リーダーは次の問いを投げかけるべきです。
新しいPQCアルゴリズムが事前の警告なく破られた場合、組織にどのような影響が及ぶでしょうか。
短期的な損失や混乱を乗り切れるよう、十分な多層防御を備えているでしょうか。また、ニーズを支え、データを保護するための代替の暗号機能を持っているでしょうか。
許容可能な時間内に完全な運用へ復旧できる復旧戦略を持っているでしょうか。
レジリエントな暗号インフラを構築し、量子コンピュータと高度なAIからなる世界に備えることは、継続的な再評価を必要とする長期的かつ継続的な取り組みです。経営幹部は、将来の課題に備えるため、今この移行に着手しなければなりません。レジリエントで耐量子型の暗号インフラを構築するという長期的な要請を受け入れることで、組織は業務を守り、変化するデジタル環境においてステークホルダーとの信頼を維持できます。そして、その環境を、短期的により積極的に活用することができるのです。
