量子コンピューティングとRSA暗号に関する記録を正す

このブログは2024年に掲載されたものです。.

量子コンピュータはRSA暗号を解読できるのか？ 現時点では、実用的な意味において、現実世界では不可能だ。量子コンピューティングは将来的に公開鍵暗号に対する脅威となる可能性はあるが、現在の量子コンピュータが最新のRSA暗号を解読できるという主張については、重要な背景情報を踏まえる必要がある。.

まず、RSA暗号化はRSA Security社の製品ではなく、公開されている暗号規格であることを明確にしておくことが重要です。このアルゴリズムは当社の創業者たちに関連しており、社名と同じ名称が付けられていますが、これは公開されている規格です（FIPS 186-5)が所有するものでも、RSA Securityと提携しているものでもありません。

RSA暗号はウェブ上のデジタル通信のセキュリティ確保に役立っているため、量子コンピューティングによるリスクに対しては真剣な対策計画が必要だ。しかし、セキュリティ担当者は、認証情報の盗難、多要素認証（MFA）の不備、ソーシャルエンジニアリング、管理外のアクセス、そしてAIがもたらす脅威の増大など、現在のリスクにも引き続き注視する必要がある。.

RSA暗号は、デジタル通信のセキュリティを確保するために用いられる公開鍵暗号方式です。RSAとは、1977年にこのアルゴリズムを発表した3人の研究者、リベスト、シャミア、アドルマンの頭文字をとったものです。.

RSAアルゴリズムでは、公開鍵を用いて情報の暗号化やデジタル署名の検証を行い、秘密鍵を用いて情報の復号や署名の作成を行います。このモデルにより、2つのシステムは、あらかじめ秘密鍵を共有することなく、相互の信頼関係を確立することができます。.

そのため、RSA暗号は、安全なWeb接続、デジタル証明書、認証プロトコル、ソフトウェアのデジタル署名、および信頼できる通信に依存するその他のサイバーセキュリティ機能において重要な役割を果たしています。.

量子コンピュータは、RSA暗号をはじめとする、広く利用されている一部の公開鍵暗号システムを、将来的には脅かす可能性がある。しかし、だからといって、現在の量子コンピュータが、実際のサイバーセキュリティ環境において、現代のRSA暗号を解読できるわけではない。.

最近の多くの懸念の根底にあるのは、2024年5月に上海大学の研究者らが発表した論文であり、この論文では、量子アルゴリズムと古典的なアルゴリズムおよび手法を革新的に組み合わせることで、最大50ビットの長さの整数を因数分解する手法が実証されている。 RSA暗号は、一部において大きな素数の因数分解の計算上の困難さに基づいているため、これらの技術が応用され、最終的にはこのアルゴリズムを破ることができるのではないかという推測も出ている。.

この件について当初、過度に不安を煽るような見出しがいくつか見られたが、その後、一部の報道機関が事実関係を訂正した。 フォーブス, クレイグ・スミスは、上海大学が説明したプロセスについて、「現在の暗号標準を時代遅れにするようなパラダイムシフト的なブレークスルーではなく、漸進的なステップである」と書いている。また クォンタム・インサイダーマット・スウェインは、このプロセスは「技術的なマイルストーンではあるが、今日の軍事システムや金融システムで一般的に使用されている高度に安全な暗号化アルゴリズムを解読するには程遠い」と指摘した。

その区別は重要です。研究の進展は重要ですが、学術的な場で小さな整数を因数分解することと、実世界のシステムで使用されている2048ビットのRSA暗号を解読することとは、同じことではありません。.

上記の主張の問題点は、50ビットの整数を因数分解することと、RSAアルゴリズムの最新実装で使用されている2048ビットの暗号を解読することとは、雲泥の差があるという点だ。しかし、ただ どこまで 暗号化の強度が増すため、人間の頭脳では理解しにくい。 指数関数的に をキーの長さで指定する。

説明のために、3桁のロックと1,000通りの組み合わせが可能なスーツケースを想像してほしい。ダイヤルが1つ増えるだけで、複雑さは増す。 十倍 万通りの組み合わせがある。ここで、2,048個のダイヤルを持つスーツケースを想像してみよう。バイナリ・ビットを使っても、その数は非常に大きくなり、この論文で示した方法では、解決策を見つけるのに宇宙の年齢の何倍もかかるだろう。脅威行為者の期限は短い傾向にある。

その指数関数的な増加こそが、2048ビットの暗号化を50ビットの因数分解の実証実験と直接比較できない理由です。この研究は、量子技術と古典的な手法が進歩していることを示しているかもしれませんが、現在のRSA暗号が破られたことを示しているわけではありません。.

この分野は着実な進歩を続けているものの、量子コンピューティングは依然として大きな工学上の課題に制約されており、この技術を実用化するには、多くの困難な技術的課題を克服しなければならないことに留意することが重要である。 研究者らの推定によると、2048ビットのRSA鍵1つを解読するには、数百万個の物理量子ビットを備えた大規模で耐障害性のある量子コンピュータが必要になるとされています。現在の量子システムは、そのような実用的な暗号処理能力には程遠い状況です。. 

さらに、上海大学の研究者らが報告した最新の方法では、量子……を組み合わせた手法が用いられている。 また、 古典的な計算技術である。この古典的技術への依存がなくなるまで、この方法は2048ビットにスケールアップする前に物理的限界に達してしまうだろう。

セキュリティ担当責任者にとって、ここから得られる教訓は明快です。量子コンピューティングへの備えは必要ですが、それを差し迫った危機として扱うべきではありません。現在利用可能な量子コンピュータには、実環境において2048ビットのRSA暗号を解読するために必要な実用的な暗号解読能力は備わっていません。.

量子コンピューティングは短期的には脅威とはならないかもしれないが、組織はこれを無視すべきではない。米国国立標準技術研究所（NIST）は、ポスト量子暗号規格を策定するための戦略について、初めて一般から意見を募集した。 2016 そして2024年に、ポスト量子暗号に関する最初の3つの標準を策定した： FIPS 203, FIPS 204, 、 FIPS 205. NISTは、FIPS 206をはじめとするその他のポスト量子標準に関する取り組みも継続している。.

これこそが、組織が従うべき正しいモデルです。つまり、量子コンピューティングを差し迫った危機として捉えることなく、計画的に準備を進めることです。セキュリティチームは、NISTのガイダンスを注視し、自組織の環境内で量子攻撃に脆弱な暗号技術がどこに存在しているかを把握し、将来的なポスト量子暗号への移行に向けた計画を立てる必要があります。.

一方、NISTは、2048ビットのRSA鍵については、少なくとも2030年までは引き続き十分な保護を提供できるとの見解を示しています。各組織は、暗号化の安全性を維持するため、鍵の長さや鍵のローテーションに関するベストプラクティスを引き続き遵守すべきです。.

さらに、RSAアルゴリズムは、鍵長の延長という形で、すでに組み込みの解決策を提供しています。現在では2048ビットの鍵が一般的に使用されていますが、必要に応じて、最新のWebブラウザは4096ビットというより長い鍵にも対応しています。.

ほとんどの組織にとって、現実的な次のステップは明らかです：

• アプリケーション、インフラストラクチャ、クラウドサービス、証明書、およびサードパーティ製システム全体で公開鍵暗号が使用されている箇所を洗い出す。.
• NISTのポスト量子暗号規格およびベンダーの移行ガイダンスを把握する。.
• 堅固な鍵管理、鍵のローテーション、および証明書のライフサイクル管理の慣行を維持する。.
• 明確なリスクモデルがないまま、検証されていない暗号関連の変更を急いで実施することは避けるべきである。.
• 現在進行中のリスク、とりわけIDを悪用した攻撃を軽減するセキュリティ対策を優先してください。.

量子コンピューティングは長期的な注目に値するものの、ほとんどの組織は、IDを標的とした攻撃による、より差し迫ったサイバーセキュリティ上のリスクに直面しています。サイバー犯罪者がユーザーを侵害したり、脆弱な制御を迂回したり、管理されていないアクセス権を悪用したりするのに、量子コンピューターは必要ありません。.

ヘルスケアを変える 認証情報が盗まれたことで侵害され、また MFAが有効になっています 一部の口座において。. 散蜘蛛 ランサムウェア攻撃を仕掛けるために、ITヘルプデスクのスタッフがMFA認証情報を無効にしたりリセットしたりすることを確信させる。そして コロニアル・パイプライン その原因の一部は、ある 使用されていないVPNアカウント.

量子コンピューティングには巨額の資金とリソースが必要だ。これらのデータ漏洩はそうではない。その代わりに、ソーシャル・エンジニアリングやパスワードベースの認証、誰が何にアクセスできるかを把握していない組織など、古典的な悪用に頼っていた。これらのリスクは、組織の注意と行動を必要とするものであり、量子コンピューティングではない。

だからこそ、IDセキュリティは企業のサイバーセキュリティにおいて依然として中心的な役割を果たしているのです。. 強力なMFA, 、パスワードレス認証、アクセスガバナンス、ライフサイクル管理、およびゼロトラストIAMは、組織が現在攻撃者によって積極的に悪用されているリスクを軽減するのに役立ちます。.

暗号化は、デジタル上の信頼を守るのに役立ちます。一方、IDセキュリティは、誰が、どのような条件下でアクセス権を得るのか、またそのアクセス権が長期にわたって適切であり続けるかどうかを判断するのに役立ちます。組織にはその両方が必要ですが、今日、多くの攻撃者が成功を収めているのはIDセキュリティの分野です。.

量子コンピューティングは、将来的には、組織が暗号化された通信やデジタル署名、その他の暗号システムを保護する方法を根本的に変える可能性があります。そのため、セキュリティ担当者は、ポスト量子暗号の標準規格に準拠し、長期的な移行に向けた計画策定に着手すべきです。.

しかし、先走って心配する必要はありません。RSA暗号は、現在の量子コンピュータによって解読されたことはなく、最も差し迫ったサイバーセキュリティ上のリスクはすでに現実のものとなっています。組織は、量子リスクに備える一方で、ユーザー、アプリケーション、データ、および重要システムを保護するためのID管理を今すぐ強化すべきです。.

RSA ID Plus 組織がMFAを活用してセキュアなアクセスを強化できるよう支援し、, パスワードレス認証, 、およびクラウド、ハイブリッド、オンプレミス環境を横断した堅牢な認証機能、さらに RSA ID Plus ソブリン導入 これにより、プライベートクラウド、オンプレミス、エアギャップ環境にわたって、フルスタックのIDおよびアクセス管理機能を統合することが可能になります。これらのRSAソリューションをご覧いただき、より強力なID管理が、攻撃者が現在悪用しているリスクをどのように軽減できるかをご確認ください。.