2025年10月20日
クレジットカードを使ってオンラインショッピングをしたり、スマートフォンのアップデートをインストールしたり、同僚に機密ファイルを送信したりするたびに、インターネットのセキュリティプロトコルがあなたのデータを安全に保つのに役立っています。これらの暗号化システムは、従来のコンピューターでは解読が困難なアルゴリズムを用いて、毎日数十億件もの取引や通信を保護している。たとえ最強のスーパーコンピューターを操るハッカーでも、正しいパスキーにたどり着くには何百万年もかかるだろう。
しかし、量子コンピューターと呼ばれる新しい装置を使えば、数時間で暗号を解読できるだろう。これらの機器は、科学者が画期的な医薬品を発見したり、高効率バッテリーを設計したりするのに役立つ可能性を秘めている一方で、犯罪組織や国家支援のハッカーがデジタルセキュリティの基盤を破壊することを許してしまう可能性もある。
量子コンピューターは差し迫った脅威ではないものの、その脅威は現実のものであり、しかも増大しつつある。賢明なのは、後で慌てず、今から準備しておくことだ。
量子コンピュータは、量子物理学の原理を利用して、今日のコンピュータでは解決が極めて困難、あるいは不可能な問題に取り組む、新しいタイプの技術である。従来のコンピュータと同様に、情報は通常0と1で表されるビットを用いて保存される。
通常のコンピュータでは、これらのビットはオンかオフかのいずれかの状態をとる電気信号を用いて生成される。しかし、量子コンピュータは、キュービットと呼ばれる微小な粒子を使用する。重ね合わせと呼ばれる量子特性のおかげで、量子ビットは同時に0と1の状態を併せ持つことができる。これにより、量子コンピュータは一度に1つの解ではなく、多くの可能な解を同時に探索することが可能になる。
量子コンピューティングが強力なのは、従来のコンピューターとは全く異なる仕組みで動作するからである。量子ビットは複数の可能性を同時に表現できるため、量子コンピュータは膨大な数の潜在的な解を同時に処理できる。
これにより、計算能力は指数関数的に向上する。新しい量子ビットが1つ増えるごとに、コンピュータが処理できる状態の数が2倍になる。例えば、2つの量子ビットは4つの組み合わせを表現でき、3つの量子ビットは8つを表現でき、50の量子ビットは1000兆以上の組み合わせを表現できる。このため、量子コンピュータは、分子のシミュレーション、暗号解読、複雑な最適化問題の解決といったタスクにおいて、特に有望視されている。
量子コンピューティングの危険性は、オンラインバンキング、電子メール、安全なウェブサイトなど、私たちのデジタル世界を守る暗号化システムを破ってしまう可能性があることだ。機密情報が漏洩し、金融システムが侵害され、業界全体のデジタル基盤が損なわれるだろう。
暗号化とは、機密情報を、鍵（データの暗号化と復号化に使用するコード）を持たない者には読み取れない形式に変換することによって機能する。今日の暗号化アルゴリズムの多くは、一方向関数に依存している。一方向関数は、逆方向よりも一方向の計算の方がはるかに簡単である。例えば、コンピュータは40桁の素数を2つ掛け合わせる計算をほんの一瞬で行うことができますが、その結果から因数を特定するには、途方もない量の総当たり的な推測が必要になります。この難しさがデジタルセキュリティの基礎となっている。これらのアルゴリズムによって、コンピュータが情報を表現するために使用する数字列が暗号化されると、鍵がなければその操作を元に戻すことはほぼ不可能になる。
しかし、量子コンピュータは膨大な数の可能な解を同時にテストすることで、この数学的な障壁を打ち破ることができる。特に、処理をより効率的にするアルゴリズムの助けがあればなおさらだ（ただし、従来のコンピュータにとっては依然として時間がかかりすぎる）。スーパーコンピューターでも現代の暗号システムを解読するには数百万年かかるかもしれないが、2000万個の量子ビットを持つ量子コンピューターなら8時間で解読できる。
1994年にピーター・ショアによって開発されたショアのアルゴリズムは、量子コンピュータが従来のコンピュータよりも指数関数的に速く大きな数を素因数分解することを可能にするものであり、デジタルセキュリティで広く使用されているRSAなどの暗号化システムの数学的基盤を崩壊させる可能性がある。
専門家によると、量子コンピューティングは少なくとも10年から20年間は暗号技術にとって脅威とはならないだろう。これらのコンピュータは、構築も運用も難しい。現在のモデルは最大でも1,000量子ビットしか搭載しておらず、今日の暗号システムを破るために必要な数まで拡張する明確な道筋は示されていない。
しかし、あらゆる新興技術と同様に、画期的な進歩は常に間近に迫っている可能性がある。政府や大企業は、大規模な量子コンピューターの構築に向けた取り組みを支援しており、改良は継続的に行われている。
量子コンピューティングは現時点では脅威ではないが、悪意のある者は、高性能な量子コンピューターの登場を見越して、従来の手段を用いてデータを収集する可能性がある。「まずは情報を入手し、後で復号する」（HNDL）と呼ばれる戦略では、攻撃者は既に暗号化された情報を盗み出し、大規模な量子コンピュータが広く普及した際に復号している可能性がある。
量子攻撃への対策を計画し始めるべき組織は、銀行、医療機関、政府機関など、機密データを長期間保管している組織である。カード決済のような日常的な取引は、量子コンピュータの脅威を受けない暗号化によって保護されているため、脆弱性が低い。
組織は、量子コンピューティング技術が成熟するまで待つのではなく、今から計画を立てることで、量子コンピューティングへの備えをすることができる。また、EUで重要インフラを運営する組織は、2030年までにポスト量子暗号への移行を完了しなければならない。他の国々も同様の規制を検討中、あるいは既に実施している。
政府や大企業はすでに量子コンピューティング対策に数十億ドルを投資している。中小企業は、できるだけ早く実施できる低コストの対策を優先すべきだ。
まず重要な第一歩は、組織が現在保有しているデータが、数十年後の将来においてハッカーにとってどのような価値を持つ可能性があるかを評価することである。そして、そのデータを保護するために、量子攻撃に耐性のある、ポスト量子暗号（PQC）と呼ばれる新しい暗号化手法を採用することができる。
ポスト量子暗号とは、量子コンピュータによる攻撃に耐えるように設計された新しい暗号化方式の総称である。世界中で、標準化団体や政府機関が、量子耐性のあるセキュリティシステムへの移行を加速させるために、PQC規格の開発を進めている。
PQCは従来の暗号アルゴリズムを強化するため、既存のハードウェアの大規模なアップグレードは通常必要としません。
銀行は、量子コンピューティングに対応できるよう、量子耐性のある署名方式を選択し、その認証方法と伝達方法を決定する必要がある。米国商務省の国立標準技術研究所は昨年、量子コンピューターによるサイバー攻撃に耐えられるように設計された主要な暗号化アルゴリズム群を最終決定した。
しかし、PQCへの完全移行を急ぐ必要はない。 ―銀行にとっての現在のリスクは低く、基準はまだ発展途上にある。
とはいえ、すべての金融機関は、暗号化の種類、鍵や証明書の保管場所、最も機密性の高いデータなどを特定できる暗号化インベントリツール（QVision、AQtive Guard、IBM Guardium Quantum Safe、CipherInsightsなど）に投資すべきである。このインベントリは双方にとってメリットがあります。現在役立つだけでなく、将来の移行も容易になります。
要するに、金融業界はこれまでにも暗号化技術の移行に取り組んできたが、量子脅威に対抗するために必要な変更は特に大きな混乱を招き、技術的、運用的、規制的、戦略的な課題をもたらすだろう。タイミングと計画が非常に重要になるだろう。
銀行は量子コンピューティングの新たな動向を注視しつつ、可能な限りハイブリッドソリューションを採用すべきである。PQCへの本格的な移行は、標準規格が成熟し、脅威がより明確になった後に実施すればよい。
