編集部
2025年、量子コンピューターの進化により、従来のRSA暗号や楕円曲線暗号は解読されるリスクが現実のものとなります。このような状況下で、総務省は次世代暗号技術「量子暗号通信」の実用化を支援しており、東芝やNECといった日本の大手企業が技術開発に取り組んでいます。
また、アメリカのNISTによるポスト量子暗号標準化プロジェクトにも、日本企業は積極的に参加し、グローバルな競争力を強化しています。量子暗号技術は、2025年以降、金融や軍事分野を中心に大きなビジネスチャンスを生むと期待されています。
量子コンピューターの進化と従来の暗号技術の限界
量子コンピューターは、従来のコンピューターが解けなかった問題を高速に解決できる次世代技術として、注目されています。この技術は膨大な計算能力を持つため、現在の主流であるRSA暗号や楕円曲線暗号を短時間で解読できる可能性があります。RSA暗号は大きな素因数分解に基づくセキュリティを提供してきましたが、量子コンピューターはこれを瞬時に破ることができ、これまでの暗号技術の基盤が揺らいでいるのです。
たとえば、アメリカ国立標準技術研究所（NIST）は、量子コンピューターの進化に伴い、従来の暗号方式がもはや安全でない可能性があると警鐘を鳴らしています。特に、金融業界や医療業界などで広く使用されているRSA暗号は、量子コンピューターの登場によって脆弱になるとされ、国際的に新しい暗号技術への移行が急務となっています。
企業レベルでもこの危機感は強まっており、東芝やNECといった日本の大手企業も、量子コンピューターに耐えうる新しい暗号技術の開発に注力しています。特に東芝は、量子暗号通信技術の研究で世界的に注目されており、長距離通信に対応する量子鍵配送（QKD）技術の実用化を目指しています。
さらに、現在主流の楕円曲線暗号も、量子コンピューターにとっては解読可能な技術となる恐れがあり、セキュリティ分野では新たな暗号技術への移行が避けられない状況です。この変化に対応するため、企業や政府は次世代の「ポスト量子暗号」への関心を高め、未来に向けたセキュリティ基盤の構築を進めています。
ポスト量子暗号とは？新しいセキュリティ技術の台頭
ポスト量子暗号とは、量子コンピューターによる解読リスクを回避するために開発された新しい暗号技術です。従来のRSA暗号や楕円曲線暗号が量子コンピューターの演算能力に対して無力になる一方で、このポスト量子暗号は、量子コンピューターでも解読が難しい数学的問題に基づいています。
特に注目されている技術が格子ベース暗号です。この暗号方式は、数理的な「格子」という構造を用いており、その解読には量子コンピューターでも膨大な計算リソースを必要とします。そのため、理論上は量子コンピューターによる攻撃に対しても高い耐性を持つとされています。東芝やNECなど日本の大手企業も、この技術を活用した新たなセキュリティソリューションの開発に取り組んでいます。
また、マルチ変数多項式暗号やコードベース暗号もポスト量子暗号の一部として研究が進められています。これらの暗号技術は、従来の暗号方式では対応できない複雑な数学的問題を基にしており、量子コンピューターの進化に対抗する強力な武器となることが期待されています。
2025年には、これらのポスト量子暗号技術が商業化され、金融、医療、軍事分野をはじめとした幅広い業界での導入が進むとされています。例えば、NISTが進める標準化プロジェクトは、世界各国の企業や研究機関が参加しており、日本の企業もこの動きに積極的に関与しています。これにより、国際的なセキュリティ標準の確立と新技術の導入が急速に進む見込みです。
量子暗号通信の基盤技術とその応用範囲
量子暗号通信は、量子力学の特性を活用し、従来の暗号技術よりもはるかに高いセキュリティを提供する技術です。この技術の基盤として注目されているのが、量子鍵配送（QKD: Quantum Key Distribution）です。QKDは、通信の過程で暗号鍵を量子ビット（キュービット）を用いて配送する技術であり、第三者による盗聴や不正アクセスがあれば、その瞬間に検知され、通信が無効化されるという特性を持ちます。
特に、東芝は量子鍵配送技術において、長距離通信の分野で世界的なリーダーシップを発揮しています。同社は量子暗号を用いた光ファイバー通信でのデータ転送実験に成功し、東京から横須賀までの長距離でデータを安全に暗号化・復号化することに成功しました。この技術は、金融取引や政府の機密通信など、絶対的なセキュリティが要求される場面での利用が期待されています。
また、NECも量子暗号通信技術の商業化に取り組んでおり、国内外の企業や政府機関と連携して、実証実験を進めています。同社は、セキュリティの高い通信技術を提供するために、量子コンピューターによる計算に耐えられる新しい暗号システムを開発中です。このような技術は、通信の信頼性を確保するだけでなく、将来的にはIoT（モノのインターネット）やスマートシティの基盤技術としても注目されています。
さらに、量子暗号通信技術は、金融、医療、軍事分野をはじめ、サプライチェーンやスマートグリッドなど、重要なインフラストラクチャにおいても導入が検討されています。これにより、サイバー攻撃の脅威が増大する現代において、情報の機密性と信頼性を高めることが期待されています。
日本と世界の量子暗号標準化の取り組み
量子暗号技術の普及を進める上で、国際的な標準化は不可欠な要素です。特に、NIST（アメリカ国立標準技術研究所）が主導する「ポスト量子暗号標準化プロジェクト」は、世界中の企業や研究機関が注目する重要な取り組みです。このプロジェクトは、量子コンピューターによる暗号解読のリスクに対応するため、耐量子性を備えた新しい暗号方式を標準化することを目的としています。
日本でも、東芝や富士通、NECなどの大手企業が、この標準化プロジェクトに積極的に参加しており、量子暗号技術の国際的な競争力を高めるための技術開発を進めています。特に東芝は、量子鍵配送（QKD）技術において世界的な評価を受けており、NISTの標準化プロジェクトにも深く関与しています。この取り組みは、日本が量子コンピューター時代におけるセキュリティ技術のリーダーシップを発揮するための重要なステップとなっています。
さらに、総務省は2025年までに量子暗号通信技術の商業化を支援し、国内企業がこの技術を実用化するための環境整備を進めています。特に、長距離通信や高度なセキュリティを要求する分野での商業化が期待され、政府機関や金融機関での利用が視野に入れられています。総務省の支援を受けて、国内の研究機関や企業は、世界標準に対応した量子暗号技術の開発を加速しています。
また、国際的には、欧州や中国も独自の量子暗号技術の標準化に向けた取り組みを進めています。中国では、潘建偉（Pan Jianwei）教授率いる研究チームが2025年までに複数の量子暗号通信衛星を打ち上げる計画を進めており、グローバルな競争が激化しています。このように、量子暗号技術の標準化は、世界各国の政府や企業にとって重要な課題となっており、日本もその一翼を担っています。
量子暗号技術がもたらすビジネスチャンス
量子暗号技術の商業化は、2025年以降、多くのビジネスチャンスを生むと予想されています。特に金融、軍事、医療といった高いセキュリティが求められる業界では、従来の暗号技術に対する信頼性が揺らぐ中で、量子暗号技術の導入が必須となってきます。量子暗号通信技術は、従来のRSA暗号や楕円曲線暗号が量子コンピューターによって容易に解読されるリスクに対抗し、絶対的な安全性を提供するものです。
例えば、三菱UFJフィナンシャル・グループ（MUFG）は、量子暗号技術の導入を検討しており、特に高度な金融取引における安全性確保を目指しています。金融機関は、大規模なサイバー攻撃の標的になることが多く、量子暗号技術を用いた新しいセキュリティモデルの導入が急務です。また、保険業界でも量子暗号技術の活用が期待されており、大手保険会社がこの技術を採用することで、顧客データの保護がより強固になります。
医療分野でも、量子暗号技術の導入が進んでいます。特に、富士通は医療データの安全なやり取りを目的とした量子暗号ソリューションを提供しており、患者情報の保護に寄与しています。医療データは機密性が極めて高いため、この分野での量子暗号の商業化は非常に重要です。
さらに、IoT（モノのインターネット）やスマートデバイス市場でも量子暗号技術の応用が進んでいます。自動運転車の安全性を確保するために、車両間通信（V2V）や車両とインフラ間通信（V2I）に量子暗号技術を取り入れることで、サイバー攻撃からの防御を強化しています。特に自動車メーカーのトヨタや日産がこの技術の研究を進め、次世代のコネクテッドカーに組み込む計画が進行中です。
2025年に向けた量子セキュリティ導入への課題と解決策
量子暗号技術の導入には、技術的なハードルやコストが大きな課題となっています。量子鍵配送（QKD）などの技術は高度なインフラ整備を必要とするため、導入初期には多額の投資が求められます。特に、長距離通信での安定性や、リアルタイムでの大規模データの処理能力が課題となっており、こうした技術の商業化には時間と資源が必要です。
例えば、東芝やNECが進める量子暗号技術の実証実験は、都市間の長距離通信においても高い安全性を確認していますが、依然としてコストが課題です。これに対応するため、企業は効率的な量子通信インフラの整備や、コスト削減を目的とした技術革新を進めています。また、日本政府の支援も重要な役割を果たしており、総務省は2025年に向けて量子暗号通信の商業化を推進するための予算を確保しています。
加えて、量子暗号技術の商業化に向けては、標準化の取り組みも欠かせません。世界中で標準化の動きが活発化しており、特にアメリカのNISTや国際電気通信連合（ITU）が主導する標準化プロジェクトに、日本の企業や研究機関も積極的に参加しています。標準化が進むことで、異なる国や企業間での技術的な互換性が確保され、導入コストの低減にもつながると期待されています。
また、量子暗号技術の普及には、セキュリティ教育の重要性も増しています。量子技術の理解が不足している組織や個人に対しては、適切なトレーニングや知識の普及が必要です。大手セキュリティ企業のトレンドマイクロやカスペルスキーは、量子セキュリティに関する啓発活動を展開し、導入企業が直面する課題の解決をサポートしています。
これらの課題に対して、技術革新や政府の支援、国際的な標準化の取り組みが進むことで、2025年以降、量子セキュリティ技術はさらに多くの分野で導入されるでしょう。