中国の量子衛星は暗号技術を永遠に変える可能性がある 中国の量子衛星は暗号技術を永遠に変える可能性がある

中国の量子衛星は暗号技術を永遠に変える可能性がある

中国の量子衛星は暗号技術を永遠に変える可能性がある
QUESS衛星
QUESS衛星**

容赦ないサイバー攻撃と世界的な電子監視の時代において、各国と国民は通信の安全を確保するためのあらゆる手段を模索しています。中国は、メッセージを量子化し宇宙に打ち込むことで、解読不可能な通信システムへの道を開く可能性のあるプロジェクトを開始しようとしています。この新しい量子宇宙衛星(QUESS)プログラムは、単なる科学実験ではありません。中国は既に量子通信技術の世界的リーダーになりつつあります。量子通信を実現する衛星は、最先端の研究成果を世界における中国の力強い戦略的資産へと転換するための礎となるでしょう。

暗号化は、テンキーなどの暗号鍵を用いて行われます。この鍵を暗号化アルゴリズムに適用することで、メッセージの暗号化または復号化が可能です。量子もつれとは、2つ以上の粒子を互いに補完的な「量子状態」へと融合させることです。このような状態では、どの粒子も独立して記述することはできず、観測時に「崩壊」するぼんやりとした共有量子状態として存在します。量子暗号化はこの特性を利用し、盗聴者を検知します。盗聴者の存在は量子状態を崩壊させ、正当な関係者にスパイ行為を暴露します。さらに、量子力学の複雑さにより、量子もつれによって生成された量子鍵をリバースエンジニアリングすることは事実上不可能です。

したがって、量子鍵は、従来の暗号化方式を破ると期待される理論上のスーパーコンピューティングである量子コンピューティングでさえ、理論上は解読不可能です。(ただし、すべてが完璧に安全というわけではないことに注意することが重要です。量子暗号通信は、他の暗号化方式と同様に、サービス拒否攻撃、量子通信デバイスの物理的な改ざん、運用上のセキュリティにおける人為的ミス、送信者のなりすましなどの脆弱性があります。)

量子宇宙衛星、別名宇宙規模量子実験(QUESS)は、この理論の実現を目指します。2016年7月に打ち上げられる予定です。主任科学者の潘建偉氏は、QUESSが北京と上海を結ぶ全長2,000キロメートルのネットワークを含む、中国の拡大を続ける量子通信ネットワークを完成させると述べています。

QUESSの機能は、量子もつれ現象の試験です。中国科学院が運用するこの500kgの衛星には、量子鍵通信機、量子もつれエミッター、量子もつれソース、処理装置、レーザー通信機が搭載されています。QUESSは、量子鍵を送信する2つの地上局(中国とヨーロッパ)間の通信を中継します。潘氏は、QUESSの高度1,000kmという距離は、光子の量子テレポーテーションの試験に最適であると述べました。さらに、オーストリア科学アカデミーは、ヨーロッパの地上局に光受信機を提供します。

量子テレポーテーション
量子テレポーテーション**

中国の科学者たちは、独自の取り組みに加え、光子テレポーテーション、伝送エラー低減、乱数生成器といった他の量子技術についても欧州の科学者と連携しています。QUESSが成功すれば、中国は2020年までにアジア・欧州間の量子鍵配送ネットワークを構築し、2030年には世界規模の量子通信ネットワークを構築することになります。

QUESSは、ブラックホール、暗黒物質、宇宙背景放射を研究する科学プロジェクトを含む、国立宇宙科学センター(NSC)の「戦略的優先プログラム」の一つです。このプログラムは、これまで宇宙科学よりも有人宇宙探査やロボット宇宙探査に重点を置いてきた中国の宇宙計画において、大きな転換点となるものです。しかし、そのセキュリティ上の目的については疑いの余地がありません。パン氏は、量子暗号の解読不可能なセキュリティは、中国の地域的な戦闘能力にとって不可欠となるだろうと指摘しました。

QUESSは、特にスノーデン事件後の中国の情報セキュリティに対する懸念に対処することを目的とした、より広範な量子暗号実験プログラムの一環であると考えられます。政府、軍事、金融ネットワークはスパイ活動にとって格好の標的であり、量子暗号はこれらのシステムに潜在的に解読不可能なレベルの暗号化を提供するだけでなく、侵入の試みを確実に検知する手段となることが期待されます。

量子暗号の仕組みの詳細については、こちらをご覧ください。