日企新密碼方式能否成為世界標準?

2021/10/27


      對網路購物乃至國家機密資訊的交換起到支撐作用的密碼通信技術最早將從2024年起發生變化。因為隨著可進行超高速計算的量子電腦的問世,如果仍然使用現有方式,可能會被輕易破解。作為新的方式,由日本大型通信商NTT倡導的新密碼正在成為有力的候選之一。希望憑藉自身倡導的「IOWN構想」掌握世界通信主導權的NTT能否乘勢而上呢?

    

NTT等設計的新密碼運用了數學方法

  

      「這種密碼應該有輕鬆破解的方法吧?」、「不,安全性沒有問題」,6月在美國國家標準與技術研究院(NIST)主辦的線上會議上,來自世界各地的200多名密碼研究人員匯聚一堂。由於NIST的討論可以在事實上確定世界標準,因此開發人員都拼命的宣傳自己開發的密碼的安全性和易用性。

   

      最早將於2024年實現實用化

 

      最早將於2024年實現實用化的新一代方式最快將於12月確定。最初有接近50項候選,但在經過3年多的篩選後僅剩下4項。其中,NTT和美國高通等組成的團隊開發的「NTRU」方式成為了4項最終候選方式之一。

     

  

     NTRU的特點是運用了日本的大學數學中的「格理論」。這種方式是把比日常生活中的三維空間更多元的空間裏配置的點與點之間的往來落實到了密碼中。NTT主任研究員草川惠太稱「很難發現其中隱藏的規律,就連量子電腦也難以破解」。

  

      設想推向普及的密碼會公佈技術詳情,全世界的研究人員都能看到。包括開發人員沒有注意到的攻擊手段,均會受到嚴格的測試。NTT等方式雖然已接受長達25年的測試,但一次也沒有被破解過。

 

      密碼是基礎技術

 

      不管是網路購物還是網上銀行等,個人也會對信用卡資訊等進行加密後再發送出去。密碼是支撐個人生活乃至國家的基礎技術。正因為如此,如何保證安全性就顯得尤為重要。

   


  

       目前的密碼通信技術運用的是中學數學中學習的「質因數分解」方法。數學上已經證明,量子電腦的性能提高之後這樣的密碼會很快被破解。

 

      2013年發生的史諾登事件將美國真實的資訊收集狀況公諸於世。由此可見,如何用密碼保護資訊也關係到國家的安全保障問題。美國和中國正在這一領域爭奪主導權。

    

    

  

 

      中國2016年成功發射了世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」。2021年1月宣佈將衛星和地面連接起來,構建了長4600公里的量子通信網,正在穩步積累知識和經驗。

 

      美國的危機感加強

 

      針對這一狀況,加強危機感的是美國。新美國安全中心(CNAS)2018年發出警告稱「中國量子科學的飛躍發展有可能對將來的軍事和戰略平衡産生影響」。美國國家安全局(NSA)2020年透露方針稱,不支援將量子加密通信用於安全保障方面的數據傳輸。美國傾向於不對通信的機制進行大幅改變,而是把密碼本身替換為新的方式,因此正將新一代的加密通信的希望寄託于NTT方式等。

 

      雖然由美國之外企業承擔開發可能存在安全保障方面的擔憂,但NTT與三菱電機合作於2000年開發的密碼Camellia還獲得歐盟(EU)計劃的推薦。在密碼領域,獲得全球信賴,因此有望克服這些問題。

 

      專利將公開

 

      NTT透露,如果NTRU被選為美國標準,將不會收取第三方利用的專利費。

 

      NTT方式的優點是不需要專用設備。從現行方式過渡的障礙較少。與此同時,NTT將憑藉先發優勢(first-mover advantage)通過周邊業務獲利。

 

      新密碼的市場規模今後有望迅速擴大。美國調查公司Inside Quantum Technology的預測顯示,採用即使是量子電腦也難以破解的密碼的軟體和設備的世界市場規模到2028年將達到39億美元。

 

      預計最先引進新密碼的是美國科技企業。美國谷歌、蘋果和微軟等需要在瀏覽器(網路瀏覽軟體)上嵌入新密碼,提高通信的安全性。實際上,谷歌2018年推進了在瀏覽器「Chrome」上嵌入NTRU進行通信的試驗。

 

      NTT的2020財年(截至2021年3月)的海外營業利潤率為3%,大幅低於整體的營業利潤率(14%)。新密碼除了伺服器之外,還有可能用於感測器、攝像頭和ATM等各種設備和服務。如果能提供配備新密碼的系統和服務,有望為將來的收益作出貢獻。

 

      NTT社長澤田純表示,因為「意識到抗衡GAFA」,因此積極發展的IOWN也將採用新密碼。如果在加密通信方面成為美國科技企業不得不使用的世界標準,還將有利於以全球企業為對象推進陣營構建的IOWN的標準化。在1980年代後半期總市值居世界第一的曾經強大的日本NTT能否東山再起?新密碼的標準化將首先成為關鍵。

     

      日本經濟新聞(中文版:日經中文網)大越優樹、生川曉

   

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