耐量子暗号への移行

ポスト量子暗号 (PQC) とは、古典コンピュータと量子コンピュータの両方からの攻撃に耐えるように設計された暗号アルゴリズムをいいます。将来、十分に大きな量子コンピュータが登場すれば、従来の非対称暗号が脆弱になる可能性があります。PQC (耐量子暗号) は、このリスクに対処するものです。

PQC の最優先事項は、「Harvest Now, Decrypt Later」(HNDL) リスクへの対処です。これは、公共ネットワークを介して転送される、長期保存され、機密性の高いデータが、今日傍受され、将来の量子コンピュータによって復号される可能性があるというリスクです。もう 1 つの重要な優先事項は、現在提供されている長期保存可能なデバイスに量子耐性のある信頼の基点を追加することです。これにより、デバイスは耐用期間全体にわたってデータとエンティティの認証を継続できます。

AWS は、特にお客様がインターネット経由で AWS サービスと通信する際の転送中のデータの保護に PQC の取り組みを集中させています。当社は、PQC を今すぐ実装することで、お客様のデータが今日だけでなく、将来にわたって安全に保たれるようサポートします。これは、ヘルスケア、金融サービス、政府機関など、データが数十年にわたる保護を必要とする業界にとって特に重要です。

暗号化を AWS に委任できない独自のカスタムアプリケーションについては、独自の暗号化アジリティ、すなわち、暗号化アルゴリズムとプロトコルを容易に更新できる能力に注力することをお勧めします。これには、最新のソフトウェアバージョンの維持、自動更新プロセスの実装、アルゴリズムの変更に対応できるシステムの設計が含まれます。新しいアプリケーションを構築する場合は、暗号化処理を代行する AWS マネージドサービスの使用をご検討ください。これらのサービスは、PQC の更新が利用可能になると自動的に組み込みます。

カスタム TLS 実装や他の暗号化ライブラリを使用している場合は、依存関係を確認し、更新に備えてください。AWS はサービスエンドポイントにおける PQC のサーバー側の実装を管理しますが、お客様は、これらの新しい暗号化標準が利用可能になった際に、クライアント側アプリケーションがこれらをサポートできるようにする必要があります。

レガシーアプリケーションのモダナイズを検討することをお勧めします。AWS マネージドサービスを最大限に利用することで、AWS の責任共有モデルの下で PQ 関連の作業を最小限に抑えることができます。

ポスト量子暗号に関する規制環境は広範であり、業界、法域、取り扱うデータのタイプによって異なります。規制とコンプライアンス要件は企業や国によって異なり、量子脅威への理解が深まるにつれて進化しています。

従来の非対称暗号に代わるべき量子耐性非対称暗号アルゴリズムに関するガイドラインはさまざまであり、pqcc.org では (2025 年時点の) 規制間の詳細な比較が提供されています。耐量子暗号の有効化と、従来の非対称暗号の使用の非推奨に関するガイドラインも、規制や、製品において取り扱われるデータの機密性によって異なります。

主要な規制機関からのガイダンスの例を以下に示します。組織固有の要件については、各自の規制当局にご相談されることをお勧めします。 

米国 – NIST は 2024 年 8 月に FIPS 203、204、205 を公表し、初のポスト量子暗号アルゴリズム (ML-KEM、ML-DSA、SLH-DSA) を標準化しました。NIST の IR 8547 (IPD) は、従来の非対称暗号アルゴリズムを 2030 年までに非推奨とし、2035 年以降は使用を禁止することを目標とした移行ロードマップ案を示しています。

欧州連合 – 欧州委員会は、Recommendation on a Coordinated Implementation Roadmap for the transition to Post-Quantum Cryptography を公表しました。これは、EU 加盟国に対して、公共行政システムおよび重要インフラ向けに、明確なマイルストーンとタイムラインを設定した包括的な PQC 導入戦略を策定するよう奨励しています。高リスクシステム (データが 10 年間機密保持される必要があるシステム) は 2030 年までに移行しなければならないとされています。他のシステムはすべて 2035 年までに移行する必要があります。

英国 – NCSC は量子安全暗号に関するホワイトペーパーを発表し、3 段階の移行計画の概要を提示しました。具体的には、2028 年までに暗号技術の完全な発見、2031 年までに優先度の高いシステムの移行、2035 年までの移行完了がその内容となっています。

ドイツ – BSI の Technical Guideline TR-02102  は、すべてのデプロイについて、移行期間中に従来型アルゴリズムと量子耐性アルゴリズムを組み合わせたハイブリッド型ポスト量子暗号を推奨しています。タイムラインは EU のガイドラインと整合的であり、高リスクシステムは 2030 年までに移行され、2031 年以降は従来型暗号は使用されなくなる予定です。

フランス – ANSSI はポスト量子暗号に関するポジションペーパー を発表し、ハイブリッド PQC アプローチを推奨しています。ガイダンスでは、機密データを取り扱う製品は 2027 年までに量子耐性アルゴリズムを使用すべきであり、市場に出回るすべての製品は 2030 年から量子耐性アルゴリズムを使用すべきであるとされています。

オーストラリア – ASD は、Planning for Post-Quantum Cryptography に関するガイダンスを公表し、組織が 2030 年までに耐量子暗号への移行を完了し、従来の非対称暗号の使用を中止することを推奨しています。ASD は他の法域に比してより高い基準を設けており、2030 年以降はより強力なパラメータ (ML-KEM 1024 など) を推奨しています。

カナダ – Canadian Centre for Cyber Security は、ITSM.40.001: Roadmap for the migration to post-quantum cryptography for the Government of Canada を公表し、連邦政府各省庁および機関向けに 3 段階のアプローチ (準備、特定、移行) について概説しています。各省庁は、2026 年 4 月までに PQC 移行の初期計画を策定し、進捗状況を毎年報告する必要があります。優先度の高いシステム、特に公共ネットワークを介した「Harvest Now, Decrypt Later」の脅威に脆弱なシステムについては 2031 年末までに移行を完了し、残りのすべてのシステムは 2035 年末までに移行を完了しなければなりません。

アラブ首長国連邦 – UAE Cyber Security Council は、National Encryption Policy v1.0 を公表しました。このポリシーには、ポスト量子暗号に関する専用セクションが含まれており、政府機関に対し、公開キー暗号を使用するすべてのシステムのインベントリ作成、移行計画の作成、本番デプロイ開始前のラボ環境における PQC 標準のテスト、および量子耐性製品についての調達ポリシーの確立を義務付けています。

金融セクター – G7 Cyber Expert Group (CEG) は、金融セクターにおけるポスト量子暗号への移行に向けた協調ロードマップを公表しました。このロードマップは、段階的な移行アプローチの概要を示しているほか、重要な金融システムに対して、2034 年までの移行完了を推奨しています。さらに、金融サービス業界向け標準を策定する ANSI 認定機関である Accredited Standards Committee X9 (ASC X9) は、Post Quantum Cryptography Financial Readiness Needs Assessment を公表しました。この評価では、暗号資産インベントリ、リスクベースの優先順位付け、PQC 移行計画、および金融インフラへの暗号アジリティの構築に関するガイダンスが提供されています。

通信 – GSMA Post-Quantum Telco Network Taskforce は、通信分野のユースケースについて、影響評価、量子リスク管理ガイドライン、および PQC ガイドラインを公開しました。これらは拘束力のある期限を定めたものではありませんが、通信事業者、ベンダー、インテグレーターが 5G および将来の 6G ネットワーク全体で PQC 導入を計画するためのリスク評価手法およびベストプラクティスのフレームワークを提供します。

AWS の移行計画では、PQC における責任共有のアプローチについて説明しています。当社の PQC の責任共有モデルに関する詳細な解説、およびリスクと優先順位付けの側面については、PQC 解説動画で詳細にご覧いただけます。ワークロードの初期および継続的な PQ 準備を確実にしたいアーキテクトやプラットフォームオーナーは、「暗号アジリティガイド」をご覧ください。さらにカスタマイズされたガイダンスが必要な場合は、AWS アカウントチームにお問い合わせいただき、PQC コンサルティングをご依頼ください。 

今日実行できる最も重要なステップは、アプリケーションが TLS 1.3 を使用していることを確認することです。このバージョンの TLS は PQC サポートに必須であり、以前のバージョンに比べてセキュリティが大幅に強化されています。当社は、AWS サービスによってサポートされている他のセキュアな通信プロトコルについて、お客様のサードパーティーオプションと相互運用可能な標準化されたソリューションの提供に取り組んでいます。AWS SDK を使用している場合は、最新バージョンにアップデートしてください。当社の最新の SDK では既に、PQC サポートがデフォルトで有効になっているか、または PQC サポートがオプトイン機能として含まれています 詳細をご覧ください。システムに op が含まれている場合。

ワークロードが転送中のデータを保護するためにポスト量子暗号を使用していることを確認する方法は複数あります。アプリケーションが AWS サービスと通信する際、CloudTrail またはサービス固有のログを通じて、バージョンや暗号スイートなどの TLS ネゴシエーションの詳細をモニタリングできます。これらのログには、時間が経つにつれて、TLS セッションの確立時に使用されたキー交換に関する情報も含まれるようになります。例えば、AWS Key Management Service および AWS Payment Cryptography の CloudTrail イベントには、現在、tlsDetails のフィールドとして keyExchange が含まれるようになりました。Elastic Load Balancer では、接続ログまたはアクセスログのフィールドとして keyExchange が含まれています。tlsDetails 内の keyExchange のカバレッジは、時間の経過とともに拡大していく予定です。  

クライアント側では、WireShark などのユーティリティを使用して TLS 接続の詳細を確認できます。また、すべての主要なウェブブラウザに組み込まれているデベロッパーツールを使用して、使用されているキー交換メカニズムを調べることもできます。

いいえ。当社のポスト量子暗号アルゴリズムの実装は、アプリケーションのパフォーマンスに対する影響を最小限に抑えるように最適化されています。ML-KEM と従来の暗号化を組み合わせたハイブリッドアプローチについて、広範なテストと最適化を実施した結果、本番環境におけるレイテンシーに対する影響は最小限であることが確認されています。例えば、CloudFront、S3、KMS などの大規模なサービスでは、お客様およびサービスインフラストラクチャ自体に対するスループットやレイテンシーに大きな影響は見られませんでした。

ハイブリッド PQ-TLS の計算に関する要件は、従来の暗号化単独の場合とほぼ同等ですが、セキュリティの強化をアプリケーションパフォーマンスの低下という形で実現しないよう、当社は実装の最適化に注力しています。最適化された ML-KEM 実装は、さまざまなコンピューティングアーキテクチャで優れたパフォーマンスを発揮します。以前の実装と比較して、Graviton コアでは最大 2.7 倍、x86 インスタンスでは最大 1.8 倍のパフォーマンスの改善を実現しています。

そうは言っても、他のセキュリティ強化と同様に、特にカスタムクライアントを使用している場合や、特定のパフォーマンス要件がある場合は、お客様固有の環境でテストすることをお勧めします。