耐量子計算機暗号とは？

耐量子計算機暗号の意味

量子計算機が実用化されても解読が困難と考えられる数学的問題（格子問題、符号理論、多変数多項式、ハッシュベース等）に基づく公開鍵暗号方式。現在の一般的なコンピュータ上で動作する点がQKDと異なる。

耐量子計算機暗号の具体例

NISTが標準化したML-KEM（鍵カプセル化）、ML-DSA（署名）など。「今のうちに暗号文を保存し、将来の量子計算機で復号する」攻撃への備えとして移行が進む。

耐量子計算機暗号は試験でどう引っ掛けられる？

量子計算機で危険になるのは主に公開鍵暗号（Shorのアルゴリズム）。共通鍵暗号やハッシュはGroverのアルゴリズムで実効強度が半分程度になるだけで、鍵長を延ばせば対処できる。

耐量子計算機暗号と関連する用語

• 量子鍵配送
• RSA暗号
• CRYPTREC

耐量子計算機暗号が出た過去問

• PQC（Post-Quantum Cryptography）はどれか。

  正解：量子コンピュータを用いた攻撃に対しても、安全性を保つことができる暗号方式

  要点：PQCは量子計算機による解読にも耐える暗号方式

  PQCは耐量子計算機暗号とも呼ばれ、量子コンピュータ上で動くショアのアルゴリズムなどによる解読に耐えられると考えられている暗号方式の総称である。素因数分解や離散対数の困難さに依存するRSAや楕円曲線暗号は量子計算に弱いため、格子、符号、多変数多項式、ハッシュベースなど別の数学的困難性に基づく方式が標準化されている。従来の計算機上で動作する点が量子鍵配送との違いである。

  出典：令和3年度 秋期 情報処理安全確保支援士試験 am2 問3（IPA）

• PQC(Post-Quantum Cryptography)はどれか。

  正解：量子コンピュータを用いても解読が困難であり,安全性を保つことができる暗号方式

  要点：PQCは量子計算機でも解読困難な数学的問題に基づく暗号方式

  PQC(耐量子計算機暗号)は、量子コンピュータで効率的に解けるとされる素因数分解や離散対数問題に依存せず、格子問題や符号理論などに基づくことで、量子コンピュータでも解読が困難とされる暗号方式である。よってウが正しい。現在のコンピュータ上で動作する点が、量子力学的な性質そのものを使う量子鍵配送との大きな違いである。

  出典：令和6年度 秋期 情報処理安全確保支援士試験 am2 問5（IPA）

• PQC(Post-Quantum Cryptography)はどれか。

  正解：量子コンピュータを使った攻撃に対しても従来のコンピュータを使って安全性を確保できる暗号技術

  要点：PQCは量子計算機の攻撃にも耐える従来機で使える暗号

  PQCは、大規模な量子コンピュータが実用化されても、従来の計算機で運用しながら安全性を保てるように設計された暗号技術である。素因数分解や離散対数はショアのアルゴリズムで効率的に解かれるため、格子や符号、多変数多項式、ハッシュに基づく別の困難性を安全性の根拠とする。NISTによる標準化が進み、鍵交換やデジタル署名の方式が選定されている。

  出典：令和7年度 秋期 情報処理安全確保支援士試験 am2 問3（IPA）