量子コンピュータ・PQCとは?暗号への脅威と、PQC

公開: 更新: カテゴリ: テクノロジ系

30秒で結論

量子コンピュータ・PQCとは(全体像)

量子コンピュータとは、「量子ビット(qubit)」という、0と1を重ね合わせた状態をあつかうことで、たくさんの計算を同時に進められる、次世代のコンピュータのことだ。ふつうのコンピュータ(0か1かのビット)とは、計算のしくみが違う。

ただし、まだ発展途上で、一部の用途で研究・実用が進む段階だ。

ここで一番のポイント。量子コンピュータは、まだ何でもこなせる実用段階ではない。「量子コンピュータは、もう何でも高速にこなせる」と思い込むと誤りで、いまは発展途上の技術だ。


詳しく:暗号への脅威と、PQC

ここが心臓部。ポイントを表で押さえよう。

量子コンピュータ・PQCのポイント

項目やさしい意味
量子コンピュータ量子ビットで並列計算する次世代コンピュータ
現状まだ発展途上(一部用途のみ)
暗号への脅威いまの暗号(RSAなど)を破るおそれ
PQC量子でも破られにくい新しい暗号(耐量子暗号)

量子コンピュータが進むと、こわいのが暗号への脅威だ。いまの公開鍵暗号(RSAなど)は、量子コンピュータの計算力で破られてしまうおそれがある。

ここで一番のポイント。その対策がPQC(耐量子暗号)だ。これは、量子コンピュータでも破られにくいように設計された、新しい暗号のこと。「PQCは量子コンピュータそのものだ」と思い込むと誤りで、PQCは、ふつうのコンピュータで動く「暗号」のほうだ。

わかりやすく言い換えると

身近なたとえで整理しよう。

量子コンピュータは、「たくさんの計算を同時に進められる、新しいしくみのコンピュータ(まだ発展途上)」のイメージ。要するに、計算のしかたが違う。

暗号への脅威は、「強い計算力で、いまの暗号のカギを破ってしまうおそれ」こと。

PQCは、「量子コンピュータでも破られにくいように作った、新しい暗号」こと。つまり、先回りの守り。


試験のツボ

🔴 一番出る:量子コンピュータの正体

①量子ビットで、たくさんの計算を同時に行う

②まだ発展途上(何でもこなせるわけではない)

🔴 次に出る:暗号への脅威

①いまの暗号(RSAなど)を破るおそれがある

②強い計算力が、暗号のカギを破りうる

🟡 押さえると安定:PQC(耐量子暗号)

①量子でも破られにくい、新しい暗号

②PQCは量子コンピュータではなく「暗号」のほう


よくある間違い

「量子コンピュータは、もう何でも高速にこなせる」→ ✗  まだ発展途上で、一部の用途で進む段階。

「PQCは量子コンピュータそのものだ」→ ✗  PQCは、量子でも破られにくいように作った「暗号」のほう。

「量子コンピュータは、暗号とは無関係だ」→ ✗  いまの暗号を破るおそれがあり、対策(PQC)が考えられている。


試験での出題パターン

実際の問題でたしかめてみよう。

オリジナル問題1(量子コンピュータの正体)

📝 オリジナル問題 1 量子コンピュータの正体

量子コンピュータに関する次の記述のうち、最も適切なものはどれか。

  1. 量子ビットで、たくさんの計算を同時に行う次世代コンピュータだ
  2. 社員の出退勤を記録して、毎月の給与を計算するためのしくみだ
  3. 取引先へ毎月の請求書を郵送する、決まった事務作業のことを指す
  4. 完成したシステムを宣伝して、より多く売るための広告活動である
フォクダイオウ
フォクダイオウ 解答・解説

解答は 1 である。

量子コンピュータは、量子ビットで、たくさんの計算を同時に行う次世代コンピュータじゃ。まだ発展途上と心得るがよい。

選択肢2は給与計算、選択肢3は請求書の事務、選択肢4は広告ゆえ、どれも違うのじゃ。

選択肢判定理由
1量子ビットで並列計算で正しい
2給与計算のしくみではない
3請求書の事務の話
4広告活動ではない

オリジナル問題2(暗号への脅威)

📝 オリジナル問題 2 暗号への脅威

量子コンピュータと暗号に関する次の記述のうち、最も適切なものはどれか。

  1. 社員の給与を計算するときだけ、関係するとされているものだ
  2. 取引先への請求書の枚数しだいで、決まるとされているのである
  3. システムの動きが、少しだけ速くなるとされているものである
  4. いまの暗号(RSAなど)を破るおそれがあるものなのである
フォクダイオウ
フォクダイオウ 解答・解説

解答は 4 である。

量子コンピュータは、強い計算力でいまの暗号(RSAなど)を破るおそれがあるのじゃ。だから対策が考えられていると心得るがよい。

選択肢1の給与、選択肢2の請求書、選択肢3の「速くなる」は、いずれも違うのじゃ。

選択肢判定理由
1給与計算とは関係ない
2請求書の枚数で決まるのではない
3速くなるだけの話ではない
4いまの暗号を破るおそれで正しい

オリジナル問題3(PQC)

📝 オリジナル問題 3 PQC(耐量子暗号)

PQC(耐量子暗号)に関する次の記述のうち、最も適切なものはどれか。

  1. 社員の給与を計算するときだけ、使われるとされているものだ
  2. 量子でも破られにくいように作った、新しい暗号である
  3. 取引先への請求書を郵送するときだけ、使われるとされている
  4. 量子コンピュータそのものだとされているものである
フォクダイオウ
フォクダイオウ 解答・解説

解答は 2 である。

PQCは、量子コンピュータでも破られにくいように作った、新しい暗号じゃ。PQCは量子コンピュータではなく暗号のほうと心得るがよい。

選択肢1の給与、選択肢3の請求書、選択肢4の「量子コンピュータそのもの」は、いずれも違うのじゃ。

選択肢判定理由
1給与計算のときだけではない
2量子でも破られにくい新しい暗号で正しい
3請求書のときだけではない
4PQCは暗号で、量子コンピュータではない

まとめ

押さえどころ

次に学ぶ


執筆: SikakuQuest編集部

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