第25話

RSA暗号

鍵を渡さずに、鍵をかける

RSA暗号の動画のサムネイル

掛け算は一瞬、割り算は途方もない。この不公平さがネットの買い物を守っている仕組みと、量子時代への引っ越し。

この動画で話すこと

秘密の手紙を送りたいのに、相手に鍵を渡す方法がない。暗号の長年の弱点を解いた答えは、「鍵を渡すのをやめる」でした。開いた南京錠を配る、という公開鍵暗号の発想。掛け算は一瞬で、割り算は途方もなく難しい、という不公平さの使い方。そして量子コンピュータに備えた、暗号の引っ越しまで、5分で。

章

  1. 鍵を渡せない
  2. 今日の現在地
  3. 開いた南京錠を配る
  4. 掛け算と割り算の不公平さ
  5. 割れた記録と、黙っていた人たち
  6. ブラウザの鍵マーク
  7. 量子コンピュータと引っ越し
  8. 気づかれない工事
  9. 次に見るなら
  10. 応援のお願い

ナレーション全文

秘密の手紙を、箱に入れて送りたい。でも、相手に鍵を渡す方法がありません。鍵を郵便で送れば、途中で盗まれます。

これは長いあいだ、暗号の最大の弱点でした。答えは、意外なものです。鍵を渡すのを、やめる。

南京錠を、思い出してください。閉めるのは、誰でもできる。開けるには、鍵が要る。

受け取る側が、開いた南京錠を、世界中に配ってしまう。送りたい人は、それで箱を閉めて、送る。開けられるのは、鍵を持つ本人だけです。

閉め方は公開、開ける鍵は秘密。1976年に発表されたこの発想を、公開鍵暗号と呼びます。

では、数学でできた南京錠は、どう作るのか。翌1977年、3人の研究者が答えを出しました。頭文字をとって、RSA。

使うのは、掛け算と割り算の、不公平さです。大きな素数を2つ掛けるのは、一瞬。ところが、掛けた答えから、元の2つを当てるのは、とてつもなく難しい。

15なら、3かける5、とすぐ分かります。いま使われている鍵は、600桁を超える数。世界中の計算機を集めても、現実的な時間では終わらない、とされています。

実際に割れた記録は、2020年の、250桁。大量の計算機を、長い期間、動かしつづける大仕事でした。

実はこの方式、イギリスの情報機関が、数年早く見つけていました。ただし、国家機密。公表できたのは、20年以上あとです。世紀の発明を、黙っていた人たちがいます。

いま、ブラウザに鍵のマークが出ているとき、裏では、この種の暗号が働いています。あなたは今日も、知らないうちに、何十回も南京錠を使っています。

ただし、この不公平さには、期限があります。1994年、量子コンピューターなら、この割り算を速く解ける、という手順が示されました。

十分に大きな量子コンピューターは、まだありません。それでも世界は、量子でも解きにくい新しい暗号への、引っ越しを始めています。

アメリカは2024年に、新しい標準を公表。日本政府も、2035年までの移行を目標に掲げた、と報じられています。

鍵を渡せないなら、渡さなければいい。このひとことが、ネットの買い物も、銀行も、支えています。

そしていま、その南京錠を、世界中でまるごと付け替える工事が進んでいます。誰にも気づかれないのが、いい工事です。

出典・参考

  • Diffie & Hellman, "New Directions in Cryptography" (1976)
  • Rivest, Shamir, Adleman, "A Method for Obtaining Digital Signatures and Public-Key Cryptosystems" (1978)
  • RSA-250 の素因数分解(2020年)
  • Shor, "Algorithms for quantum computation" (1994)
  • 米国 NIST 耐量子暗号の標準(2024年8月)

つながっている動画