令和4年度春期 情報処理安全確保支援士 午前Ⅱ 問6

午前II 問06：量子暗号は「盗み見に気づける鍵の受け渡し」だよ

量子暗号では、量子通信路を使って乱数列をやり取りするよ。イメージとしては、封筒を開けられたら跡が残る特殊な手紙で、秘密の鍵を渡す感じだね。もし途中で盗聴されると気づけるので、安全だと確認できた乱数列をワンタイムパッドのような使い捨て鍵として使い、高い秘匿性を実現するんだ。

この問題で問われていること

この問題で見ているポイントは、「量子コンピュータで暗号化処理を超高速にする技術かな？」ではなく、「量子鍵配送は、盗聴を検知しながら安全に鍵を共有する仕組みだと分かっているかな？」という点だよ。

量子暗号の本質

量子状態は観測されると変化するため、盗聴を検知しながら鍵共有できる。

量子通信路\n-> 安全に乱数共有\n-> 使い捨て鍵に利用

確認ポイント

• 量子コンピュータで瞬時に暗号化する話ではありません。
• 公開鍵暗号方式で共有する説明でもない。
• 量子通信路で共有した乱数列を使い捨て鍵に使う説明を選ぶ。

正解

エ

出典

問題文と解答は IPA 公開の過去問題冊子・解答例を基にしています。

選択肢ア

これは間違いだよ。量子暗号は、量子コンピュータで暗号化や復号を一瞬で処理する技術ではないよ。たとえるなら、速い計算機で金庫を開け閉めする話ではなく、そもそも盗み見されにくい鍵の受け渡しをする話なんだ。

選択肢イ

これは間違いだよ。量子暗号は“量子ビットを使えばデータが瞬時に送れる”という話ではないんだ。たとえるなら、安全な合鍵の渡し方を工夫しているのであって、荷物そのものをワープ配送する技術ではないよ。通信速度が無限になるわけではないんだ。

選択肢ウ

これは間違いだよ。量子雑音で疑似乱数を作って、それを公開鍵暗号で共有するという説明は量子暗号の本質ではないんだ。公開鍵暗号で鍵を送るなら、その安全性は数学的な難しさに頼ることになるよ。量子暗号は、量子の性質を使って鍵の盗み見を検出しながら共有するところがポイントだよ。

選択肢エ（正解）

これは正解だよ。量子通信路で乱数の鍵を安全に共有し、その鍵を一度きりの合鍵のように使う考え方だよ。泥棒が途中で鍵をのぞこうとすると量子の性質で“触った跡”が残るので気付きやすいし、十分に長い使い捨て鍵を正しく使えば、原理的に解読できない通信ができるんだ。