令和6年度秋期 情報処理安全確保支援士 午前Ⅱ 問9

午前II 問09：量子暗号は“盗み見に気づける秘密の合鍵づくり”だよ

量子暗号では、量子鍵配送という仕組みを使って、安全に乱数列の“合鍵”を共有するよ。その鍵をワンタイムパッドみたいに使うことで、もし誰かが途中で盗み見しようとすると気づけるし、とても高い秘匿性を実現できるんだ。

この問題で問われていること

この問題では、量子暗号は“安全な鍵の共有”、量子計算は“量子の性質を使った計算”、公開鍵方式は“公開鍵と秘密鍵を使う暗号方式”というように、それぞれの役割の違いを区別しよう。

量子暗号

量子通信路で共有した乱数列を暗号鍵として使う。

量子通信路\n-> 安全な乱数共有\n-> 使い捨て鍵

確認ポイント

• 量子コンピュータで暗号化処理を高速化する話ではありません。
• 公開鍵暗号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

これは不正解だよ。量子暗号は、量子コンピュータで暗号化や復号を高速にする技術ではないんだ。たとえるなら、速い配達車を使う話ではなく、合鍵を盗み見されずに渡す仕組みの話だよ。大量データを短時間で暗号化することが目的ではないよ。

選択肢イ

これは不正解だよ。量子暗号では、普通のビットを量子ビットに置き換えれば通信が速くなる、という話ではないんだ。たとえるなら、荷物を速く運ぶ高速道路を作るのではなく、合鍵をこっそり盗み見されたら気づける受け渡し方法を作るイメージだよ。目的は高速化ではなく、安全な鍵共有なんだ。

選択肢ウ

これは不正解だよ。量子雑音で鍵を作るところまではそれっぽいけれど、その鍵を公開鍵暗号方式で共有する、という部分が違うんだ。量子暗号の強みは、まるで封筒を開けた跡が必ず残るように、盗み見されたことに気づける量子通信路で鍵を共有する点だよ。普通の公開鍵暗号で渡す話ではないんだ。

選択肢エ（正解）

これは正解だよ。量子通信路で安全に共有した乱数列を、1回使ったら捨てる鍵として使う考え方だね。たとえるなら、毎回まったく新しい合鍵を安全な窓口で受け渡して、使ったらすぐ捨てる感じだよ。鍵が本当にランダムで、メッセージと同じ長さで、再利用しなければ、原理的に第三者は解読できないんだ。