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光の不思議な性質を用いた盗聴不可能な暗号

夢ナビライブ2018名古屋会場にて収録

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通信における暗号の例

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素因数分解

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量子暗号

30分動画

講義を視聴する(30分)

高校1年生 暗号によるセキュリティの安定性についてよく分かった。量子力学についても詳しく分かった。
高校2年生 今の暗号は簡単に盗聴される危険性があることを知った。量子暗号の仕組みに興味をもった。
高校2年生 量子コンピュータについては前から少ししか知っていなかったが、今回さらに知ることができました。量子は常識とずれていて、分かりずらかったり、課題があったりするので、もっと量子を知りたいと思いました。
高校1年生 量子力学への関心がとても高まりました。
高校1年生 データを暗号化するよりも、光子にすることで盗聴不可能になることが分かりました。
高校1年生 私達の常識をくつがえすようなことを知るいいきかいになった。これからは量子暗号を使えば安全ということを教えていこうと思った。
高校1年生 まとめ資料や言葉の説明があって分かりやすかったです。
高校1年生 ぼく達の生活にとても密接に関わっている暗号はこんな仕組みになっているのかと大変興味深かった。
高校1年生 身近なネットワークに使われている暗号が、とても興味深い仕組みによって確立されていることを知って、考え方があらたまりました。情報の安全にかかわることは、とてもすばらしい学科だと思いました。
高校1年生 現代の暗号は100%安全とは言いきれないけど光の性質をいかした暗号だと100%安全なものがつくれるとしれた。
高校1年生 とてもわかりやすくたのしかった。暗号について研究するなんてすごいと思った。
高校1年生 内容についてはもちろんのこと、プレゼンテーション能力にも関心を持ちました。
高校1年生 今は大丈夫でもこれから先に暗号の安全性がおびやかされるということがわかっておもしろかった。
高校1年生 絵や図を使って分かりやくて話し方もおもしろく、自分が盗聴したらという例え話を入れていて理解しやすかったです。
高校1年生 光を使って盗ちょうするには光子のせいしつを変化させる必要があることが分かった。
高校1年生 量子によって、暗号が強化でき、物理的にコピーができないという事実に驚きました。
高校1年生 難しい内容でしたが分かりやすかったです。盗聴を不可能にすることができるなんて凄いなと思います。

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関心ワード
  • 量子暗号 、
  • 計算機 、
  • ハッキング 、
  • 盗聴 、
  • 暗号 、
  • 量子 、
  • 情報

講義No.g008906

量子暗号は盗聴不可能な最強の暗号化技術!

数学による暗号の安全性は完全ではない

 ネットショッピングなどの際に送信するクレジットカードの番号や個人情報は、通信路に潜むハッカーなどに盗聴される危険があります。このため、ネット上では暗号を使って情報を守っています。暗号は、数学の問題を解く困難さを利用しており、例えば素因数分解の難しさなどが主に用いられます。
 しかし、このような数学暗号の安全性は完全ではありません。素因数分解の場合だと、素因数分解する数の桁が大きくなると、数百台の端末を使って何年もかけて計算してやっと答えが得られるレベルなので、実際に暗号を解くことは難しいのですが、ハッカーが非常に高度な数学的ノウハウや計算機を持っていたりすると解かれてしまうという欠点があります。

世界各国で進められる量子暗号の研究

 1994年に米国の科学者が、量子計算機という新たな原理を用いた計算機を使うと、素因数分解などは短時間で解け、したがって多くの数学暗号が解読できることを発見しました。しかし、1つのものが同時に2カ所に存在できたり、情報のコピーができない、などの量子の性質を利用した「量子暗号」を使えば、原理的に盗聴は不可能な安心な通信が可能になります。
 量子暗号の研究はすでに世界各国が取り組んでいます。中国では北京と上海、米国はワシントンとオハイオを結んでネットワーク間で実証実験を行っており、英国やEUでも巨大な資金を投じて開発が進められています。日本でも総務省所轄の情報通信研究機構などが中心となって実証実験を行っています。

課題は装置からの情報漏えいや誤作動

 量子暗号は雑音などが全くない装置で行えば安全です。しかし課題は、装置そのものから思わぬ方法で情報が漏れたり、雑音の影響で誤作動する可能性があり、実際の装置でどのように安全性を保証するか?ということです。この実際の装置の安全性保証の研究は現在盛んに行われており、この研究が進展すれば、情報通信ネットワークの安全性は今までとは比べ物にならないほど向上するでしょう。

この学問が向いているかも 量子情報科学

富山大学
工学部 知能情報コース 教授
玉木 潔 先生

メッセージ

 研究は楽しくて熱中できることが魅力ですが、研究を通じて多くの仲間に出会えて時間を一緒に過ごせることも非常に大きな魅力の一つです。これらの魅力は研究に限らず、ほかのいろいろなことでも得られると思うのですが、対象がなんであれ、打ち込めることが見つかることでいろいろな体験ができ、成長のきっかけになると思います。
 どうかあなたも打ち込むことができることをなんとか見つけて、さまざまな刺激を受けられることを心から願っています。

先生の学問へのきっかけ

 大学4年生になって、修士課程で何を研究するかを模索していたときに、「量子暗号」や「量子情報処理」というテーマに出合いました。そのとき、研究室の教授から「盗聴者が量子暗号を解読するのは原理上不可能」という話を聞き、衝撃を受けました。そしてその後、大学院や海外の研究機関、民間企業、富山大学で一貫してこのテーマの研究に取り組んできました。量子暗号は、微視的な世界の原理がそのまま応用につながっていることが面白さとやりがいになっており、非日常が日常に生かされている研究分野です。

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玉木 潔 先生がいらっしゃる
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