CRYPTRECシンポジウム2022 #CRYPTREC

Yoshikazu GOTO @goto_ipv6

CRYPTREC暗号リストの後進に関する決定： 2020年度 ・推奨候補暗号リストに XTS を追加 ・運用監視暗号リストからの削除ルールを策定 ・運用監視暗号リストから 128-bit RC4 を削除 #CRYPTREC

Yoshikazu GOTO @goto_ipv6

2021年度 ・推奨候補暗号リストに EdDSAを追加 #CRYPTREC

Yoshikazu GOTO @goto_ipv6

「CRYPTREC暗号リスト改定に向けた動向及び暗号強度要件設定基準の紹介」CRYPTREC事務局 #CRYPTREC

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CRYPTREC暗号リスト： ・3リスト構成 ・電子政府推奨暗号リストが主 #CRYPTREC

Yoshikazu GOTO @goto_ipv6

利用実績による選定基準： ・5年毎に実施予定の大規模アンケート調査による「利用実績調査」 ・必要に応じて、事務局が情報収集する「利用実態確認」 #CRYPTREC

Yoshikazu GOTO @goto_ipv6

暗号強度要件に関する設定基準概要： ・2.2節「CRYPTREC暗号リスト掲載」 →暗号技術の推定セキュリティ強度 ・3節「セキュリティ強度要件 ・4節「電子政府システム運用中における暗号技術や鍵長の移行に関する検討の必要性 #CRYPTREC

Yoshikazu GOTO @goto_ipv6

セキュリティ強度要件の基本設定方針概要： ・192bit以上のセキュリティ強度のアルゴリズムと鍵長を利用 →適切な移行計画を #CRYPTREC

Yoshikazu GOTO @goto_ipv6

・必要なセキュリティ強度要件は、システムの想定運用終了・廃棄年または利用機関の終了年を基準に設定 #CRYPTREC

Yoshikazu GOTO @goto_ipv6

量子革命： ・世間では量子コンピューターを筆頭として、量子技術に注目 →量子暗号、量子通信 →量子マテリアル、量子センサー ・色々なところで使い始められることが期待 #CRYPTREC

Yoshikazu GOTO @goto_ipv6

・量子技術を使ってセキュリティを守る、攻められたときに守る #CRYPTREC

Yoshikazu GOTO @goto_ipv6

量子未来社会ビジョン ・悪意を持って使われることも含めて考える必要が ・量子技術の社会応用が政府から →量子コンピューターとセキュリティを考える時期に #CRYPTREC

Yoshikazu GOTO @goto_ipv6

量子コンピューターの基礎 #CRYPTREC

Yoshikazu GOTO @goto_ipv6

ビットと量子ビット： ・これまでのコンピューター →ビットとゲート ・量子コンピューター →量子ビットと量子論理ゲート →量子ビットは、通常のビットよりも表現範囲が広い (重ね合わせ) →量子論理ゲートは量子もつれを利用 #CRYPTREC

Yoshikazu GOTO @goto_ipv6

量子コンピュータの計算原理： ・物理法則に従って計算、現象を進める ・2^N通りの状態の重ね合わせ ・確率の波の干渉 ・最後に、ほしい答えになるように操作 →波の重ね合わせうまくいき、高い確率で答えが得られる →素因数分解のように構造があると良い #CRYPTREC

Kiyoshi NISHIHARA @kiyoppi1982

嶋田さん（ @yoshi_and_aki ） の量子コンピュータの講演を聴いてる。前職に入った頃、いろいろ教わったけど、懐かしい。 #cryptrec

Yoshikazu GOTO @goto_ipv6

量子プログラムは量子回路で書かれる： ・量子アルゴリズムで利用される頻出サブルーチン →位相推定(PEA) →グローバー検索 →HHL ・プログラムは回路で表されるが長いので、コヒーレンスが保てず、答えが得られない場合も #CRYPTREC

Yoshikazu GOTO @goto_ipv6

量子回路=量子ゲート列=2^N次元の行列： ・量子回路 →楽譜のようになっている →量子ビットに量子ゲートを並べる →→if文、for文はない ・ベクトル操作 →例) 3量子ビット=2~3次元ベクトル #CRYPTREC

Yoshikazu GOTO @goto_ipv6

量子ビット実現方法： ・超電導回路方式 →電荷の位置 →マイクロ波を止めると電荷がどっちにあるかわからない状態に ・イオントラップ方式 →イオンが浮いている状態 →レーザーを照射して操作 #CRYPTREC

Yoshikazu GOTO @goto_ipv6

量子ゲートはソフトウェア： ・超電導回路方式の場合はマイクロ波の照射で制御 →これによりゲート操作を実現 #CRYPTREC

Yoshikazu GOTO @goto_ipv6

量子コンピュータハードウェア： ・チップもだが、外側も大事 →特殊環境 (希釈冷凍機、超高真空) + 大量の制御エレクトロニクス #CRYPTREC

Yoshikazu GOTO @goto_ipv6

量子版ムーアの法則： ・集積度は上がってきている →これをドライブする力はない →→根性だけ？ ・量子コンピュータの場合、小さく作っても意味がない (性能が下がったりするので) #CRYPTREC

Yoshikazu GOTO @goto_ipv6

NISQ時代の量子コンピュータ： ・Noisy (ノイズあり) →エラー率は高い ・Intermediate-Scale (中規模スケールの) →50～100量子ビット程度 ・Quantum device (量子デバイス) #CRYPTREC

Yoshikazu GOTO @goto_ipv6

キラーアプリケーション (の候補)： ・量子化学・量子多体系 ・機械学習・最適化 →行列を割りと上手く扱うことができるため #CRYPTREC

Yoshikazu GOTO @goto_ipv6

量子コンピュータと暗号 #CRYPTREC

Yoshikazu GOTO @goto_ipv6

Shorのアルゴリズム： ・量子位相推定アルゴリズムで周期発見を指数加速 →「位数」を見つける部分が速くできる #CRYPTREC