暗号はいかに歴史と未来を形成するか – 動画＆グラフィック

※動画には、多言語の字幕が付いています。動画の設定ボタン（歯車のアイコン）から「字幕/CC」を選択し、言語メニューを開くと、言語を日本語に切り替えられます。

暗号化技術は歴史の中で複雑に絡み合い、古代スパルタから量子コンピューティングの時代まで、私たちの個人データや通信を保護する方法を形成してきました。

槍と盾の時代、スパルタの戦士たちはメッセージを暗号化するために、スキュタレーというシンプルかつ独創的な方法を用いていました。今日、私たちは安全なデジタル通信のための現代の見張り番、VPNによってデジタル接続を保護しています。VPNをダウンロードすると、デバイスとの間で送受信されるデータを暗号化し、意図した受信者以外には読み取れないようにスクランブルをかけることができます。

しかし、暗号技術には新たな挑戦が目前に迫っています。それは、量子コンピュータです。前例のない計算能力を持つ量子マシンは、現在の暗号化手法を突破し、解読可能にしてしまう恐れがあります。この新たな脅威に対する重要な防衛手段として、量子暗号の開発競争が始まっています。

本記事で暗号化の歴史を紐解きながら、データ保護の手法を再定義する量子抵抗セキュリティというエキサイティングな最先端技術を一緒に見てみましょう。

暗号化とは何か、なぜ必要なのか？

暗号化は、デジタルの世界における重要な安全装置です。不正アクセスを防ぐためにデータをコードに置き換えることもそのひとつです。かつては軍事用や政府用に限定されていましたが、現在では個人情報を保護し、プライバシーの権利を守るためのオンラインセキュリティの一般的なツールへと発展しています。

暗号化はサイバーセキュリティのバックボーンです。データを読み取り不可能な形式に変換することで、機密情報を傍受しようとするサイバー犯罪者を阻止します。 

また暗号化は、医療における患者の記録、電子商取引における金融取引、オンラインバンキングの詳細などのデータの機密性を保証するものでもあります。個人の保護にとどまらず、国益を守る上でも基本的な役割を果たします。暗号化は機密情報を保護し、重要な通信を保護し、歴史を通じて安全保障措置の礎となってきました。

暗号化は安全なのでしょうか？例として、ExpressVPNはAES-256を使用しています。AES-256は米国政府が採用し、機密情報を保護するために世界中のセキュリティ専門家から信頼されている暗号化規格です。256ビットの暗号鍵を使用して、テキストやデータを暗号に変換します。たとえ世界で最も強力なスーパーコンピュータが、何十億年、何十億回、何百億回と稼働したとしても、256ビットの鍵空間に対するブルートフォース攻撃を成功させることは不可能です。

しかし、これは現代のデジタル暗号の話。まずは、スパルタや古代ローマにおける初期の台頭から、両世界大戦における極めて重要な役割まで、暗号の歴史的な流れを最初から辿ってみましょう。

暗号化に対する5つの最大の脅威

暗号化は、侵害、通信傍受、データ漏洩に対する効果的な防御手段でしたが、技術の進歩は新たな課題をもたらしました。

1. 量子コンピュータ

量子コンピュータの台頭は、暗号化にとって諸刃の剣です。一方では、最も強力なスーパーコンピューターにも太刀打ちできる、より強固な暗号鍵の可能性を提供しますが、他方、RSAのような一般的に使用されている暗号化手法の完全性を脅かすものでもあります。これらは近い将来、量子コンピュータによって破られる可能性があります。

2. 暗号鍵の安全性

暗号鍵は現代の暗号化の基礎です。攻撃者が暗号鍵を手に入れることができれば、データを復号することができてしまいます。このため、暗号鍵を安全に管理することが不可欠です。しかし、ソーシャルエンジニアリング攻撃、データ侵害、マルウェア感染など、暗号鍵が危険にさらされる可能性は数多くあります。

3. ブロックチェーンと金融の安全性

ブロックチェーン技術は、データや取引を保護するためにますます利用されるようになっています。しかし、ブロックチェーンに脆弱性がないわけではありません。例えば、攻撃者がブロックチェーンネットワーク上のノードの過半数をコントロールすることができれば、「51％攻撃」を実行し、トランザクションを取り消したり変更できる可能性があります。また、ブロックチェーンのウォレットには大量の暗号通貨が入っている可能性があるため、ハッカーに狙われることも多くあります。

4. 法執行機関の反発

暗号化は、法執行機関による犯罪捜査をより困難にします。犯罪者の通信履歴は、当然ながら犯罪解決のための証拠や手がかりの宝庫ですが、彼らは我々と同じようにエンド・ツー・エンドの暗号化されたチャットアプリを使用しています。このため、容疑者の認識や許可なしに法執行機関が暗号化データにアクセスできるようにする、暗号化のバックドアを求める声が高まっています。しかし、バックドアを使用する技術はもはや、定義上エンド・ツー・エンドの暗号化ではなく、プライバシー擁護にとって大きな損失であると主張する声も多くあります。

5. 人的要因

ヒューマンエラーは暗号化に対する最大の脅威のひとつです。例えば、従業員が誤って暗号化鍵を公開してしまったり、騙されて悪意のあるリンクをクリックし、暗号鍵を盗むマルウェアをインストールしてしまったりする可能性があります。

暗号化の未来：量子時代のデータ保護

暗号化の進化は、デジタルデータの保護に対する私たちの献身の証です。しかし、テクノロジーへの依存度が高まる世界では、機密情報の保護がかつてないほど重要になっています。

上記のような高度な脅威やその他の手ごわい課題に直面し、デジタルセキュリティの新時代が到来しつつあります。専門家たちはこれらの難関に真っ向から立ち向かい、例えば、以下のような革新的なソリューションで私たちのデジタルライフを強化しています。

ポスト量子暗号化

量子コンピューティングが暗号化に革命を起こそうとしています。複雑な数学的問題に依存する従来の方法とは異なり、量子コンピューティングはまったく新しい課題を提示しています。例えば、その計り知れない処理能力は、古典的なコンピュータではこれまで解けなかった数学的パズルを素早く解いてしまう恐れがあります。

量子暗号は画期的なアプローチで、量子粒子のユニークな性質を安全な通信に利用します。古典的な数学アルゴリズムを捨て、情報のエンコードとデコードのための解読不可能な基盤を提供します。企業も政府も、量子暗号やポスト量子暗号の可能性を最大限に引き出すための研究開発に多額の投資を行っています。

この分野におけるフロントランナー企業のひとつがExpressVPNです。ExpressVPNは最近、最新バージョンのアプリで利用可能なポスト量子保護をユーザー向けに実装しました。

ブロックチェーン

かつて暗号通貨の代名詞であったブロックチェーンは、暗号化を含む多面的なアプリケーションを持つ強力なプラットフォームへと成熟しました。非中央集権的な性質と暗号化機能の使用により、改ざんや不正侵入に対する強力な防御となっています。

ブロックチェーンエコシステムにおける重要なイノベーションであるスマートコントラクトは、自動化されたセキュリティレイヤーを提供するものです。これらの自己実行型契約は、仲介者の必要性を回避し、契約条件を直接執行します。ブロックチェーン技術が進歩するにつれて、「51％攻撃」のようなものを防ぎ、機密性の高い取引やデータを保護する上で、ブロックチェーン技術はさらに重要度合いをましています。

同形暗号化

同型暗号化はデータセキュリティの常識を変えるものです。計算のために復号化が必要な一般的な暗号化とは異なり、暗号化されたデータに対して直接演算を行うことができます。この画期的な技術により、基礎情報を秘密にしたまま安全な計算が可能になります。

安全なクラウドベースのサービスやデータ分析に対する需要の高まりに対応するため、同形暗号化の重要性はますます高まっています。暗号化されたデータ上での計算が可能なため、データのプライバシーと有用性のバランスを取ることができるためです。同形暗号化は、ヘルスケアから金融まで、幅広い分野を変革する可能性を秘めています。