暗号
量子暗号
別称: 量子鍵配送, QKD
定義
光子などの量子力学的性質を利用して、古典通信だけでは到達できない安全性保証を実現する暗号技術。
量子暗号は、重ね合わせ、複製不可定理(no-cloning theorem)、観測による状態の擾乱といった量子力学的現象を利用して、情報理論的に安全な保証を提供します。最も有名な応用は量子鍵配送(QKD)で、BB84(Bennett-Brassard 1984)、E91、連続変数量子鍵配送などのプロトコルにより、光チャネル越しに対称鍵を共有しつつ盗聴を検知できます。ID Quantique や Toshiba などから商用 QKD システムが提供されており、専用ファイバーや中国の Micius のような衛星リンクで運用されています。量子暗号は耐量子暗号(post-quantum cryptography)とは別物で、物理的に安全な鍵交換を提供する一方、専用ハードウェアが必要かつ距離に制約があるため、多くの当局は汎用用途では QKD よりも耐量子アルゴリズムを推奨しています。
例
- 中国の量子バックボーン上で、北京〜上海間に構築された BB84 ベースの QKD リンク。
- Toshiba や ID Quantique が提供する、データセンター間の鍵交換用の商用 QKD システム。
関連用語
耐量子暗号
古典計算機と大規模量子計算機の両方からの攻撃に耐えるよう設計された古典的な暗号アルゴリズム群。
ディフィー・ヘルマン鍵交換
離散対数問題の困難性に基づき、二者が安全でない通信路上で共有秘密を実際に送らずに導出する公開鍵プロトコル。
ECDH
ディフィー・ヘルマン鍵交換の楕円曲線版で、より短い鍵長と高速な演算で同等の共有秘密を導出するプロトコル。
暗号鍵
暗号アルゴリズムをパラメータ化し、データの暗号化・復号・署名・認証に用いる高エントロピーな秘密または公開値。
TLS (Transport Layer Security)
TLS (Transport Layer Security) — definition coming soon.
完全前方秘匿性(PFS)
長期鍵が将来漏洩しても過去のセッション通信が復号されないことを保証するプロトコル特性。