IBMの研究者たちは、[Signal](https://signal.org/)とThreemaの開発者と協力して、将来の量子攻撃に耐えられる暗号システムの設計に取り組んでいる。このパートナーシップは、メッセージングプロトコルと暗号化方式を適応させ、「今収集して後で解読する」という脅威から保護することを目指している。この脅威では、敵対者が今日暗号化されたデータを保存し、量子マシンが十分に強力になった時点でそれを解読する。この取り組みは、従来の楕円曲線暗号から、2024年にNISTが公開した耐量子暗号(PQC)標準への移行に焦点を当てている。
Signalとの協力は、特定のメタデータの脆弱性に対処するためのグループメッセージングプロトコルの再設計を含んでいる。Signalは2025年にSparse Post-Quantum Ratchet(SPQR)でコアプロトコルを更新し、メッセージ内容を保護したが、グループメンバーシップなどのメタデータの保護は依然として課題である。従来のコンポーネントを単純に量子耐性版に置き換えると、帯域幅が推定100倍に増加することになる。これを解決するため、IBMは分散型の「ゲートキーパー」モデルを提案した。このモデルでは、グループメンバーが鍵の再ランダム化に対応した修正版ML-DSAを使用して相互に検証する。
スイスのセキュアメッセージングサービスであるThreemaも、IBMの研究チームと協力してML-KEM(鍵カプセル化メカニズム)をプラットフォームに統合している。このアルゴリズムはIBMの科学者によって開発され、NISTによって標準化されたもので、通信チャネルの保護などの一般的な暗号化タスク向けに設計されている。目標は、Threemaユーザーに、アプリの運用効率やパフォーマンスを損なわない量子耐性のある通信基盤を提供し、グローバルなユーザーベースの長期的なデータプライバシーを確保することである。
耐量子プロトコルへの移行は技術的に困難である。なぜなら、PQCアルゴリズムは従来のシステムよりも大きな鍵とより多くの計算オーバーヘッドを必要とすることが多いからだ。効率性を維持するため、IBMとSignalの研究者たちは、管理者と一般メンバーを区別しながらも、監査可能で保守が容易な新しいセキュリティモデルを開発した。これらの知見は2026年3月のReal-World Crypto(RWC)カンファレンスで発表され、高セキュリティアプリケーションが法外な帯域幅コストなしにNIST標準を採用する方法の青写真を提供した。
これらのプロトコルをゼロから再設計することで、パートナーシップはSignalやThreemaなどのサービスプロバイダーに対して提供されている同じプライバシー保証が、ポスト量子環境でも維持されることを保証している。これらの取り組みは、既存のデジタルインフラストラクチャに積極的に耐性を組み込むことが戦略的優先事項となる、量子耐性のある未来に向けた業界全体の変革の一部である。この研究は、NIST標準が数学的基盤を提供する一方で、PQCの大規模な実用的展開には、ハードウェアの先駆者とソフトウェア開発者の緊密な協力が必要であることを浮き彫りにしている。
SPQRプロトコルとIBMの暗号研究に関する詳細な技術情報については、IBM Researchの公式ブログとThreemaの発表を参照されたい。
2026年3月11日
