【量子暗号】量子暗号ネットワークの試験運用開始〜 世界初、完全秘匿な多地点テレビ会議を敷設光ファイバ網で実現 〜NICTプレスリリース

量子暗号ネットワークの試験運用開始〜 世界初、完全秘匿な多地点テレビ会議を敷設光ファイバ網で実現 〜

独立行政法人情報通信研究機構（以下「NICT」)量子ICTグループはNICTの委託研究機関である日本電気株式会社(以下「NEC」、
三菱電機株式会社（以下「三菱電機」、日本電信電話株式会社(以下「NTT」、と共に、NICTのテストベッドJGN2plus上に量子暗号
ネットワークを構築し、試験運用を開始します。都市圏の敷設光ファイバ網では世界初となる盗聴不可能な多地点テレビ会議シス
テムを構築し、安定動作や経路制御等の試験と性能評価を行います。この試験運用には株式会社東芝(以下「東芝」、やヨーロッ
パの研究機関も参加し、標準化に向けた相互接続実験も行います。
今後、本運用を経て、同技術を国家レベルの機密通信、電力・ガス・水道網などの重要インフラを監視する通信保護や金融機関の
秘匿通信等に順次適用できるよう取り組んで参ります。

【背景】
量子暗号は、理論上どのような技術でも盗聴できない究極の暗号技術です。
その方法はまず、送り手と受け手に量子鍵配送装置を用意し、光回線を介して盗聴を完全に排除した絶対安全な秘密鍵を共有し、
次にその鍵を用いて送りたい情報をワンタイムパッドにより暗号化するものです。量子鍵配送は極めて高度な技術で、実用化には
多くの課題があり、これまでのアメリカ国防総省や欧州連合のプロジェクトでは、音声データの暗号化が限界で、伝送距離も敷設
光ファイバで数10km程度が限界でした。我が国では2001年からNICTの産学官連携プロジェクトにより、都市圏で完全秘匿なテレビ
会議が実現できる世界最高速の量子鍵配送技術の研究開発に取り組んで参りました。


【試験運用の概要と意義】
今回、NICT、NEC、三菱電機及びNTTは、JGN2plus上の4つの拠点に量子鍵配送装置を設置し、10kmから最長90kmまで複数の
回線パターンからなる量子暗号ネットワークを構築し、様々な盗聴攻撃の検知実験、及び完全秘匿な多地点テレビ会議システムの
試験運用を行います。秘密鍵の生成速度は45kmの光ファイバ回線で毎秒約10万ビットと、実環境では世界最高速となります。また、
併せて、国際標準化に向け、東芝やヨーロッパの研究機関のシステムとの相互接続実験も行います。

【今後の展望】
この試験運用を通じて装置の改良を進め、まず国家レベルの機密通信、次に電力・ガス・水道網などの重要インフラの通信保護や
金融機関の秘匿通信等への適用を目指します。さらに、高速化・長距離化可能な次世代量子暗号技術及び現代暗号との統合運用
技術の研究開発を進め、最終的には、既存の光ファイバインフラ上でニーズとコストに応じた柔軟なセキュリティサービスを提供でき
る新しいセキュアネットワーク技術の研究開発に取り組んで参ります。
なお、本成果の詳細は、10月18日(月)〜20(水)にANAインターコンチネンタルホテル東京にて開催される量子暗号・量子通信国際会
議UQCC2010において、デモを交え紹介する予定です。

>>2　以降に続く

▽　ソース　NICTプレスリリース
http://www2.nict.go.jp/pub/whatsnew/press/h22/101014/101014.html
▽　画像
http://www2.nict.go.jp/pub/whatsnew/press/h22/101014/img01.jpg

>>1　の続き

【背景の補足】
光ファイバは今や、送電線、ガス管や水道管に沿って敷設され、政府機関、銀行、病院、企業、そして各家庭にまで伸びています。
そのすべてを管理の行き届いた安全な環境下に置くことは事実上困難で、光ファイバへの外部からの盗聴攻撃や、情報流失につ
ながる潜在的脅威などが指摘され始めています。そのため、光ファイバへの盗聴を迅速に検知し回避しながら安全に秘匿通信が
できる質的に新しい技術を導入する必要性が高まっています。
インターネット上の重要な情報は、コンピュータ上で現代暗号により暗号化されているため、盗聴攻撃がそのまま情報流失につなが
るものではなく、当面安全性が一気に崩れることはありません。しかし、現代暗号は、まだ解読法が知られていない膨大な計算を要
する数学問題を安全性の根拠にしているため、将来、画期的な解読法が発見されればその安全性が機能しなくなります。今は解読
できなくても、盗聴したデータを将来技術で解読することも可能です。そのため、現状のセキュリティ対策のままインターネットの経済
性や利便性のみを追求していくといずれ安全性の危機に直面します。
量子暗号は、光回線と特殊な装置が必要でコストがかかりますが、どんな将来技術でも解読できないため、まずは、国家機密や個人
の生命や財産に関わる情報などを守るため、特定の光ファイバ網での利用が期待されています。
現代暗号は数学アルゴリズムに基づいており、パソコンから通信機器まで多様な用途をカバーでき、汎用的かつ経済的です。一方、
量子暗号は物理法則に基づいており、専用の装置を用意する必要がありますが、究極の安全性を実現できます。最終的には、これら
の長所をうまく相補的に組み合わせ、包括的な安全性を実現していきます。

【量子暗号】
量子暗号は図１に示すように、量子鍵配送による秘密鍵の共有と、それを用いたワンタイムパッド暗号化から構成されます。
▽図１ 量子暗号における操作の概要
http://www2.nict.go.jp/pub/whatsnew/press/h22/101014/img01.jpg
量子鍵配送では、送信者が光子を変調(情報を付加)して伝送し、受信者は届いた光子1個1個の状態を検出し、盗聴の可能性のある
ビットを排除（いわゆる鍵蒸留）して、絶対安全な秘密鍵(暗号化のための乱数列)を送受信者間で共有します。変調を施された光子レ
ベルの信号は、測定操作をすると必ずその痕跡が残り（ハイゼンベルクの不確定性原理）、この原理を利用して盗聴を見破ります。
続きます。

続きです
【量子暗号ネットワークの概要】
東京QKD(Quantum Key Distribution)ネットワークは、NICTの研究開発用テストベッドネットワークであるJGN2plusを元に構成されて
おり、その中で大手町、小金井、白山、本郷の4つの拠点を結ぶネットワークです。その構成は図2のとおりです。伝送距離は、大手町
拠点を基点に、小金井拠点間約45km、白山拠点間約12km 及び本郷拠点間約13kmを確保しています。
▽図2 東京QKDネットワークの構成
http://www2.nict.go.jp/pub/whatsnew/press/h22/101014/img02.jpg
小金井〜大手町〜白山区間には、複数の光ファイバが並走して敷設されており、様々な回線形態を構成できます。図3に今回の試験
運用で採用しているネットワーク構成を示します。下層は量子鍵配送（QKD）レイヤと呼ばれ、各研究チーム (NEC、 三菱電機、 NTT、
東芝、 IDQ、 All Vienna) の装置がそれぞれ対向で配置されグループ化されており、現在6つのノード(小金井1、2、3、大手町1、2、本
郷)が存在します。量子鍵配送により生成された秘密鍵は、物理的に同じ場所に配置される、上位の鍵管理レイヤの鍵管理エージェン
トに吸い上げられます。鍵管理エージェントは、秘密鍵と各リンクの鍵の量を常に把握し、鍵の量やリンクの状況を、さらにその上の鍵
管理サーバに知らせます。
▽図3 東京QKDネットワークの構成と鍵管理のためのレイヤ構成
http://www2.nict.go.jp/pub/whatsnew/press/h22/101014/img03.jpg
鍵管理サーバはユーザの要求に基づき、複数の鍵管理エージェントに指示を出して、直接QKDリンクのない場所にも、適当な中継ノード
を経由した安全な経路を設定し、必要な量の鍵を転送させます。図4に示すように、中継ノード（N2）にある鍵管理エージェントは、隣接す
るQKDリンクの一方（N3-N2）で生成された秘密鍵（K2）を、もう一方のQKDリンク（N2-N1）で生成された秘密鍵（K1）を用いてワンタイムパ
ッド暗号化しN1に送信しN3とN1の間に鍵を共有させる、いわゆる鍵カプセルリレーを行います。この際、中継ノードは物理的に安全である
という仮定が必要です。量子鍵配送の中継ノードは現在の技術レベルでは、約50kmおきに設置する必要があります。この距離はファイバ
の品質（損失）によって決まります。つまり、現在の技術レベルでは、東京−大阪間(直線距離400km)で言えば、8箇所以上の中継ノードが
必要となります（図4）。
▽図4 量子鍵配送リレーの仕組みと広域の量子鍵配送のためのセキュア拠点（安全に管理された鍵管理エージェント）の設置イメージ
http://www2.nict.go.jp/pub/whatsnew/press/h22/101014/img04.jpg
さらに、あるQKDリンクに盗聴が検知された場合、鍵管理サーバは他の安全な経路を迅速に見出し、経路を切り替えることで秘匿通信を
途切れることなく維持するよう鍵管理エージェントに指示を出します(図5)。
▽図5 経路切り替えによる秘匿通信の維持の仕組み
http://www2.nict.go.jp/pub/whatsnew/press/h22/101014/img05.jpg
東京QKDネットワークでは、このような鍵カプセルリレーや経路切り替えの試験を行い、秘匿通信の性能評価を行います。
今後の重要な未踏課題は、量子テレポーテーションという新たな転送手段によって離れた地点の量子メモリ間に量子もつれ相関と呼ばれ
る特殊な相関を次々と形成していく技術、いわゆる量子中継技術です。量子中継が実現できれば、中継ノードにいっさいの仮定を置く事なし
に絶対安全な鍵配送を広域で行うことができるようになります。
以上です。

100kbpsだと24Hでようやく1GBの鍵共有か。
まあ実用レベルだな。

記者は、この難解な文章が理解できているのですか？

これ毎回よくわからんのよなぁ…

なんで受信者が盗聴の可能性のあるビットを排除できるんか？
正規の受信者と、途中の情報改ざん者をどうやって区別してるんじゃ？

ハッシュ関数使ってる現状の公開鍵暗号化方式でも、
問題が起きる1番お原因は人的要因。

会議の内容を知人にバラス。情報流出なんてなくならんよ

仮に実現できたとしてメリットとデメリットのどちらがでかいんだろう

>>6
両者の測定が一致して正しく共有されてる「ハズ」のデータをランダムに選んで、
古典経路で答え合わせするんだよ。有意に齟齬があったら、まとめて「全て」捨てる。

ビットレベルで盗聴の有無は確認できないな。

どんな量子暗号を作っても、女性を通じて口頭で漏れる国家機密情報が防げないのが悲しい。

NSAではトータルではメリットのほうが
大きいってことになってるはず。

これだけやってもさ、会議室に盗聴器を仕掛けられれば無意味ｗ

この手の暗号の話を聞くとゴルゴ１３の最終暗号の話を思い出すわぁ…

この回線でさP2Pやったらどうよ？

よくわからんが、エシュロンにも大丈夫ってこと？

>>14
別に量子暗号つっても公開鍵暗号つかえん不特定多数のP２Pじゃ意味ないっしょ。

>>14
回線を設置する金でDVD借りてきたほうが安上がりだろ

盗聴はできないけど妨害はできるんだろ

ネット末端で盗聴するような小型ロボットが開発されるんだろうね

>>7
情報漏えいの責任から逃げられなくするために必要なんだよ

NICTってどんなとこなの？
iPhoneアプリのVoiceTraやTexTraの低レベルっぷりを見ると、
学生以下のバカな連中が税金使って遊んでるようにしか思えないんだけど。

通信は盗聴されなかったが、社内の中国人スパイにHDDごとデータ盗まれましたｗ

>>21
そういうものでしか判断できない層には
理解できないし関係ない話だから
これからも科学ニュースにスレが立つたびに
研究グループや学会をくさして俺ｶｯｺｲｲしてればいいと思うよ

>>15
量子暗号化する装置と人間の間に他のハードウェアがあるから
そこに紐をつけられないとは限らない

ばれるから"盗聴"にならないだけで、
"盗聴不可能"とか"情報漏洩を完全に阻止"とか報道してるのは違うよな？
もちろんまともに運用してたら漏れるのは極僅かにとどまるだろうけど。

妨害は可能。ファイバちょん切れば通信は切れる。
盗聴は、極瞬間は可能。鍵の更新頻度によるが、
テレビ会議１秒までとか。イメージ的には。

一個しかない光子で暗号を送ったりするので、
途中で抜くと、情報そのものが本来の目的地に着かない。
盗聴開始を即座に検出出来るので、情報の伝送を停止
することで、盗聴を防止する。

記事は読んでないので、関係ないことをかいてるかも。

運用上は、光ファイバの信号を瞬断なく分岐するのは
難しいので、通信ログをこまめにチェックすれば、
暗号化しなくても平気な気がするけど、国家レベルの
技術投入されて、インターバンクをテロられたりすると
困るのでこういう技術は有効かも。

>>21
iPhone厨かｗ
さすが低能だなｗ
恥ずかしいからよそで発言すんなよ

>>12
人の口には戸はたてられません・・・と言うことでハニトラ最強ｗ

>>26
＞記事は読んでないので、関係ないことをかいてるかも。

まず読んでから議論に参加しろよいくらなんでも。

うーん、、つまり、世界でテロが激増するってこと？

量子と言えば佐野量子

完全匿名のファイル交換ソフトが作れそうだな

よう分からんが、高速増殖炉とどっちが先に実用化できるんだ？

>>29
>>26 の言ってることはあってるよ。
ひとつの光子源から発生した光子をビームスプリッタで分割して双方の暗号装置に送り込む。
一つの光子現から発生した光子なので双方とも同じ光子が観測できるはず、
暗号装置間に盗聴者が居れば双方の光子の状態が不一致となるので盗聴がわかる。
（量子を観測することは量子の持つ状態を破壊することになる。同じ光子は作れない）
暗号装置自体に盗聴仕込まれたりって言うのはあるらしいけどね。

単一光子をビームスプリッタに突っ込んでも二つの光子が現れたりはしないけどな。

というか↓とかメチャクチャ。
> 盗聴は、極瞬間は可能。鍵の更新頻度によるが、テレビ会議１秒までとか。イメージ的には。

>>29
すまん。
だが、原理は誤差がプラマイ千桁くらいあるものの、一億年ぐらい前から
解っているので、実用化に近づいただけ。読んでないのでわからんが

>>35
鍵の更新が一億年に一回だとすると、かなり長期間復号は可能。
読んでないからよくわからんが
読むか

テレビ会議とか動画が実用的なレベルで、リアルタイム暗号化・復号化できるのか？
量子暗号化・復号化のH/Wパッケージは開発済みなのかね？

通信過程は盗聴できなくても、表示端末がエレクトロニクスなら電磁波出るんじゃないの？

光子は故障しないのか？

する。ＯＨ基（ファイバ中の水９にぶつかると熱にかわっちゃう

光子と言えば森光子

暗号化というより、安全な鍵共有を
「ある数学の問題が簡単に解けない」という仮定をおくことなく実現する技術
つまり今後の計算機の性能向上や新しいアルゴリズムの発見が
鍵の安全性に影響を及ぼすことがない

テレビ会議の暗号通信に必要なだけの量の鍵データを
あらかじめ量子暗号で共有しておけば
テレビ会議も動画もリアルタイムで暗号通信できるよ

要は、量子暗号からワンタイムパッドをどれだけ効率よく生成できるかでしょ？

量子暗号によって得られた情報からワンタイムパッドを生成する効率って
どうなの？

これを使って音楽配信すると音質は向上するのか？

>>45
ピラミッドパワーじゃ在るまいに。

人間が関与してる限りそこから情報が漏洩する可能性はあるな。逆にいうと人間が関与したままでどんなにいい装置を作っても意味がない。

>>47
>20　も言ってるが、人間のところしか可能性がない、という
状況を作ることに意味があるからやってるわけで
絶対完封を目指してるわけじゃない

>>48
>>20　も言ってるが、人間のところしか可能性がない、という 
>状況を作ることに意味があるからやってるわけで 

嘘、乙

>>3
>この際、中継ノードは物理的に安全であるという仮定が必要です

>>49
嘘、乙

>>3
> 量子中継が実現できれば、中継ノードにいっさいの仮定を置く事なしに絶対安全な鍵配送を広域で行うことができる

言葉足らずだったことは認めよう

「人間も途中に入る経路全体において」人間のところしか可能性がない、という
状況を作ることに意味があるからやってるわけで
「人間も途中に入る経路全体において」絶対完封を目指してるわけじゃない

嬉々として揚げ足取りごくろうさん

>>50
それ、不可能だから、

1.事実に対して仮定を持ち出す
「犬は子供を産むが、もし卵を生む犬がいたらどうだろうか？」

というより、こっちか

10.ありえない解決策を図る
「犬が卵を産めるようになれば良いって事でしょ」


次は、

3.自分に有利な将来像を予想する
「何年か後、犬に羽が生えないという保証は誰にもできない」

か、

15.新しい概念が全て正しいのだとミスリードする
「犬が哺乳類ではないと認めない限り生物学に進歩はない」

だな

>>52
既に実証されている技術に不可能とかアホですか。

というか、量子暗号の距離の制限は減衰が原因であり、

>>3
>今後の重要な未踏課題は、量子テレポーテーションという新たな転送手段によって離れた地点の量子メモリ間に量子もつれ相関と呼ばれ 
>る特殊な相関を次々と形成していく技術、いわゆる量子中継技術です。

は一応可能だが、それをやっても減衰は累積するだけだから、

6.一見、関係がありそうで関係のない話を始める
「ところで、カモノハシは卵を産むのを知っているか？」

かな

詭弁のガイドラインを使いたい中二病？　しかもズレてる。

ついに来たか。欧米のこの分野に関する研究はどのくらい進んでるんだろう。
すでに軍事利用されてそう。

>>51
人間ってのが関係者だけならまだいいんだが、侵入不可能なはずの場所にも、ルパン
三世とか不二子ちゃんとかが忍び込むんだよ

>>53
>既に実証されている技術に不可能とかアホですか。 

だって、

> 量子中継が実現できれば、中継ノードにいっさいの仮定を置く事なしに絶対安全な鍵配送を広域で行うことができる  

は、不可能だぞ

>>52書いた時点では、

> 量子中継が実現できれば、

の量子中継が減衰を回復するようなものかと思ってたから、量子中継自体も不可能だと
思ってたけどね

電気や電波や光の通信で中継といえば減衰の回復をやるから、苦し紛れに変な用語の
使い方しないで欲しいもんだ

>>55
量子コンピュータとか量子暗号のスレにいつも出てくる人でしょ

どこの板でもそうだけど、そういうわけのわからない熱意を持って執着する人って
2chのスラングとかコピペとか使うときにいつも意味が微妙にズレてるから
読んでる方はすごく違和感があるんだよね
「コピペの意味を正しく理解して、適切な状況で
きちんと意味がはまるように、大多数の読者に不自然さを与えることなく使えるか」
これ統合失調系の診断基準に使えるんじゃないかと思う

>>57
つまり無知無知で書いて恥かいたと。

>>58
9.自分の見解を述べずに人格批判をする
「犬が哺乳類なんて言う奴は、社会に出てない証拠。現実をみてみろよ」

お前、ぴたりとはまりすぎだぞ


>>59
こっちは、>>54を書いた時点で予想した通りの反応だな

19.権威主義におちいって話を聞かなくなる。
「生物学の権威じゃないおまえには犬について議論する資格が無い。生物学者に意見を聞きたい」

俺は、専門家なんだけどねー

専門家でもなんちゃら方式の先生みたいに
アレな人がいたりするからねｗ

ID変えて仕切り直しですよ！
まず、俺は専門家

ていうか専門家が
学会や学術論文で批判したり不可能だと論証することもせず
匿名掲示板でガチャガチャ批判・そんな自分に対する批判にはコピペ投下って
「もう研究者やエンジニアとして終わってます」って自分で宣言しちゃってるようなもんだろ・・・

その辺の感覚がやっぱり普通の人とズレてるんだよな
この手の「情熱的」な人って

何か専門家（笑）が来たぞｗ

量子中継技術は、もつれ交換と量子メモリを用いて、結果長距離間の減衰率を下げるんだけど、
57は理解してないみたいだな。

自称専門家は何が専門なのだろう？

>>64
>量子中継技術は、もつれ交換と量子メモリを用いて、結果長距離間の減衰率を下げるんだけど、 

それって、事前に送信者と受信者の量子メモリをもつれた状態にしておくって話？

余計な量子通信やれば原理的には可能だが、通信速度はそれだけ落ちるから、減衰と
同じことだぞwwwww

こんな技術より、2ch運営とキムチ愛好会傘下のネット企業が合同で作業している
IP記録、ISP契約情報からの個人特定作業を防止、禁止せよ。

記事をまともに読まずに脊髄反射コメントするが、
絶対に盗聴できないのであれば、平文そのまま送ればいいのでは?

ttp://japanese.joins.com/article/article.php?aid=133718
米国人予言者「２０３６年、日本は韓国植民地に」

>>67
> 平文そのまま送ればいいのでは?

量子通信は通信コスト（速度など）が異常に高価なので、多量のデータを送れません。
よって、暗号鍵のみを絶対安全な量子システムで送信し、
その後、強固な共通鍵暗号システムで平文を送信するのが現実的、です。

なお、このハイブリッドシステムは、公開鍵暗号で既に利用されてます。

安全な強度の公開鍵暗号は計算コストがかかるので、
暗号鍵のやり取りのみ公開鍵暗号で安全に行い、
その後は共通鍵暗号で通信する、というのがSSLの仕組みだったり。

>>69
そもそも意味あるデータを（量子暗号通信の原理で）送るのは原理的に不可能だろ。

小田急線にY-00の広告があってびびった

意味が全く解らないけど素数の規則性がわかっても大丈夫になるってこと？

一方、ロシアは鉛筆を使った

Winny の作者が漁師暗号のwinnyを作る

>>74
「量子暗号開発者、逮捕」

あれ？
量子鍵配送の部分はすでに量子テレポなんじゃねーの？

基本は2点間の通信しかできないのを
鍵管理サーバーで補って中継してやるのか。

そもそも、そんな管理されたネットワークなら量子暗号必要なくね?

> 量子鍵配送では、送信者が光子を変調(情報を付加)して伝送し、
> 受信者は届いた光子1個1個の状態を検出し、
> 盗聴の可能性のあるビットを排除（いわゆる鍵蒸留）して、
> 絶対安全な秘密鍵(暗号化のための乱数列)を送受信者間で共有します。
> 変調を施された光子レベルの信号は、
> 測定操作をすると必ずその痕跡が残り（ハイゼンベルクの不確定性原理）、
> この原理を利用して盗聴を見破ります。


「量子」に関係するのはこの部分だけで、あとは既存技術?
ここの説明が全然分からん。
何ビットくらいやり取りするのかな。

参考リンクお願いします。>偉い人

量子通信でエジソンが夢見ていた霊界との交信が可能になったりしてな

量子テレポーテーション技術の応用だな

さすが中卒＞エジソン

なにしろあのオッサン、複素数が理解できなくて交流を憎悪していたからな

電球の発明もエジソンじゃないって。
実用化しただけ。

エジソンは発明家というよりは経営者
エジソンの会社が買収されて設立されたエジソン総合電機が後のGE
競争相手に勝つためにはネガキャン・訴訟乱発・マフィアの利用など何でもあり
メディアの利用、政治を利用すること、規格争いを制して競争相手を排除すること、法廷闘争の利用等、
後の米国企業の手法を一通り編み出して実践した人物でもある

しかし、日本の竹を使ったのがいまだに腑に落ちん

ゴルゴだったら最終的にＮＴＴの社員になりすまして殺害するからな
自由意志での解凍はやめて10人単位での監視の元で解凍するならより完全だ
10人程度だと買収は否定できないが仕方ないだろう

通信も妹子の時代からずいぶん変わったな

おいおい、BCASカードどうすんだよこれ

■知らずに死ねるの？！

醜い社会の実態が　だんだん　みえてくる　おススメ検索シリーズ

カルト指定　黒い手帖　ガスライティング　ケムトレイル　HAARP　MKウルトラ
caf cobolt

p2pへの応用まだー