量子鍵配送を用いたワンタイムパッド携帯電話ソフトウェアを開発

現在の携帯電話は、端末と基地局との間の無線通信区間を暗号化して盗聴を防止していますが、基地局で一旦復号された後、その先の携帯電話通信事業者が運営する基地局間有線通信区間や事業者間を接続するネットワークにおいて盗聴される可能性があります。

確実に盗聴を防止するには、端末で暗号化し相手方端末で復号する方法により、相対する端末間の全区間で暗号化を行うことが有効ですが、こうした暗号化通信を行うためには、端末同士で暗号鍵を安全に共有する技術が不可欠です。 

今回、量子鍵配送を用いて暗号鍵を端末間で共有し、この暗号鍵を用いて端末間の全ての区間で通話を暗号化する携帯電話ソフトウェアを開発しました。量子鍵配送と携帯電話とを連携させることにより、通話の解読が原理的に不可能な携帯電話ソフトウェアの開発は世界で初めてです。

1. 量子鍵配送を用いて暗号鍵を共有、ワンタイムパッド暗号により音声を暗号化、解読不可能な通話を実現
   通話を暗号化するための暗号鍵の共有を、量子鍵配送を用いて実現しました。量子鍵配送は盗聴を即座に検知することが可能であり、物理学の基本法則により乱数を安全に共有できることが保証されています。暗号化には量子鍵配送で共有した乱数を暗号鍵として使用します。また、暗号鍵には暗号化する前のデータと同じ長さの鍵を使用し、さらに一度使った暗号鍵を二度と使わないワンタイムパッド暗号方式を用いており、通話音声を暗号化する機能を、端末上で動作するソフトウェアとして開発しました。


2. 暗号鍵を使用後すぐに消去することにより端末の紛失・盗難に対するリスクを回避
   暗号鍵は、使用後ただちに端末から消去するようにしました。したがって、端末間の区間で通話を記録されていた場合でも、暗号鍵は残っていないため、過去の会話を解読される心配がありません。

今後3～5年後を目処に、本ワンタイムパッド携帯電話ソフトウェアの実用化を目指します。

成果の詳細内容は、2010年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NICT 他主催の量子暗号・量子通信国際会議UQCC2010においてデモ展示する予定です。

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