YORKTOWN HEIGHTS, N.Y., Aug. 13, 2024 /PRNewswire/ -- Two IBM-developed algorithms (NYSE: IBM) have been officially formalized within the world's first three post-quantum cryptography standards, which were published today by the U.S. Department of Commerce's National Institute of Standards and Technology (NIST).
The standards include three post-quantum cryptographic algorithms: two of them, ML-KEM (originally known as CRYSTALS-Kyber) and ML-DSA (originally CRYSTALS-Dilithium) were developed by IBM researchers in collaboration with several industry and academic partners. The third published algorithm, SLH-DSA (initially submitted as SPHINCS+) was co-developed by a researcher who has since joined IBM. Additionally, a fourth IBM-developed algorithm, FN-DSA (originally called FALCON), has been selected for future standardization.
The official publication of these algorithms marks a crucial milestone to advancing the protection of the world's encrypted data from cyberattacks that could be attempted through the unique power of quantum computers, which are rapidly progressing to cryptographic relevancy. This is the point at which quantum computers will harness enough computational power to break the encryption standards underlying most of the world's data and infrastructure today.
"IBM's mission in quantum computing is two-fold: to bring useful quantum computing to the world and to make the world quantum-safe. We are excited about the incredible progress we have made with today's quantum computers, which are being used across global industries to explore problems as we push towards fully error-corrected systems," said Jay Gambetta, Vice President, IBM Quantum. "However, we understand these advancements could herald an upheaval in the security of our most sensitive data and systems. NIST's publication of the world's first three post-quantum cryptography standards marks a significant step in efforts to build a quantum-safe future alongside quantum computing."
As an entirely new branch of computing, quantum computers are quickly accelerating to useful and large-scale systems, as evidenced by the hardware and software milestones achieved and planned on IBM's Quantum Development Roadmap. For example, IBM projects it will deliver its first error-corrected quantum system by 2029. This system is anticipated to run hundreds of millions of quantum operations to return accurate results for complex and valuable problems that are currently inaccessible to classical computers. Looking further into the future, IBM's roadmap includes plans to expand this system to run upwards of one billion quantum operations by 2033. As IBM builds towards these goals, the company has already equipped experts across healthcare and life sciences; finance; materials development; logistics; and other fields with utility-scale systems to begin applying and scaling their most pressing challenges to quantum computers as they advance.
However, the advent of more powerful quantum computers could carry risks to today's cybersecurity protocols. As their levels of speed and error correction abilities grow, they are also likely to encompass the ability to break today's most used cryptographic schemes, such as RSA, which has long protected global data. Beginning with work started several decades ago, IBM's team of the world's foremost cryptographic experts continue to lead the industry in the development of algorithms to protect data against future threats, which are now positioned to eventually replace today's encryption schemes.
NIST's newly published standards are designed to safeguard data exchanged across public networks, as well as for digital signatures for identity authentication. Now formalized, they will set the standard as the blueprints for governments and industries worldwide to begin adopting post-quantum cybersecurity strategies.
In 2016, NIST asked cryptographers worldwide to develop and submit new, quantum-safe cryptographic schemes to be considered for future standardization. In 2022, four encryption algorithms were selected for further evaluation from 69 submissions chosen for review: CRYSTALS-Kyber, CRYSTALS-Dilithium, Falcon, and SPHINCS+.
In addition to continued evaluations to publish Falcon as the fourth official standard, NIST is continuing to identify and evaluate additional algorithms to diversify its toolkit of post-quantum cryptographic algorithms, including several others developed by IBM researchers. IBM cryptographers are among those pioneering the expansion of these tools, including three newly submitted digital signatures schemes that have already been accepted for consideration by NIST and are undergoing the initial round of evaluation.
Toward its mission to make the world quantum-safe, IBM continues to integrate post-quantum cryptography into many of its own products, such as IBM z16 and IBM Cloud. In 2023, the company unveiled the IBM Quantum Safe roadmap, a three-step blueprint to chart the milestones towards increasingly advanced quantum-safe technology, and defined by phases of discovery, observation, and transformation. Alongside this roadmap, the company also introduced IBM Quantum Safe technology and IBM Quantum Safe Transformation Services to support clients in their journeys to becoming quantum safe. These technologies include the introduction of Cryptography Bill of Materials (CBOM), a new standard to capture and exchange information about cryptographic assets in software and systems.
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Chris Nay, IBM
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SOURCE IBM
米国商務省国立標準技術研究所(NIST)が本日公表した世界初の3つのポスト量子暗号規格で、IBM(NYSE:IBM)が開発した2つのアルゴリズム、ML-KEm(元々CRYSTALS-Kyberとして知られていた)とML-DSA(元々CRYSTALS-Dilithium)が正式に正式に定式化されました。
これらの標準には、3つのポスト量子暗号化アルゴリズムが含まれており、そのうち2つのML-KEm(元々CRYSTALS-Kyberとして知られていた)とML-DSA(元々CRYSTALS-Dilithium)は、IBmの研究者が業界や学術的なパートナーと協力して開発しました。第3の公開アルゴリズムであるSLH-DSA(最初はSPHINCS +として提出された)は、IBmに参加した研究者によって共同開発されました。さらに、第4のIBm開発アルゴリズムであるFN-DSA(元々FALCONと呼ばれていました)が将来の標準化のために選択されました。
これらのアルゴリズムの公式な発行は、量子コンピュータの独自の能力を通じて試みられるサイバー攻撃から世界の暗号化されたデータを保護するための重要なマイルストーンをマークしています。これが量子コンピュータが、現在世界のほとんどのデータやインフラの基礎となる暗号化規格を破るための十分な計算能力を持つようになるポイントです。
「IBMの量子コンピューティングの使命は2つです。利用可能な量子コンピューティングを世界にもたらし、世界を量子安全性にすることです。私たちは今日の量子コンピュータで我々が達成した非常に進歩的な進歩に興奮しています。それらはグローバル産業全体で使用されており、完全にエラーコレクションされたシステムに向けてプッシュしていく中で複雑で価値のある問題を探索しています」と、IBm Quantumの副社長であるJay Gambettaは述べています。しかし、これらの進歩が私たちの最も敏感なデータとシステムの安全性を変革する可能性があることを理解しています。NISTが世界初の3つのポスト量子暗号規格を公表したことは、量子コンピュータと共に量子安全な未来を構築する取り組みの重要な一歩を示しています。
量子コンピューティングの新しい分野として、量子コンピュータは、IBmの量子開発ロードマップで計画されているハードウェアとソフトウェアのマイルストーンを証明するように急速に合理的かつ大規模なシステムに加速しています。たとえば、IBmでは、2029年までに最初のエラーコレクションされた量子システムを提供する予定です。このシステムは、現在クラシックコンピュータでアクセスできない複雑で価値のある問題の正確な結果を返すために数億の量子操作を実行することが予想されています。将来については、IBmのロードマップには、2033年までに10億の量子操作を実行するようにこのシステムを拡張する計画も含まれています。IBmはこれらの目標に向けて取り組む一方で、医療、ライフサイエンス、金融、物資開発、物流、その他の分野の専門家にすでにユーティリティスケールのシステムを装備しており、量子コンピュータに最も切迫した課題を適用して拡大することができます。
しかし、より強力な量子コンピュータの出現は、今日のサイバーセキュリティプロトコルにリスクを伴う可能性があります。速度と誤り訂正能力のレベルが高まるにつれて、RSAなどの今日最も使用されている暗号化スキームを破壊する能力も含まれるようになるためです。数十年前に開始された作業から始め、IBmの世界有数の暗号化の専門家チームは、データを将来の脅威から保護するためのアルゴリズムの開発で業界をリードし続けています。これらのツールの拡張を先導する専門家の1人であるIBmの暗号エキスパートは、すでにIBmの研究者によって開発されたいくつかの他のアルゴリズム、および非常に新しいデジタル署名スキームを評価する手順を続けています。
NISTが今回新しく公表した規格は、公共ネットワークで交換されるデータ、およびアイデンティティ認証のデジタル署名に対してデータを保護するように設計されています。これらの標準は正式なものになり、世界中の政府や産業界がポスト量子サイバーセキュリティ戦略の採用を始める基準として機能するでしょう。
2016年、NIStは、将来の標準化を検討するために、世界中の暗号専門家に新しい、量子安全の暗号化スキームを開発して提出するように要請しました。 2022年、評価に選ばれた69件の提出物から4つの暗号化アルゴリズムがさらに評価を受けるために選択されました:CRYSTALS-Kyber、CRYSTALS-Dilithium、Falcon、およびSPHINCS +。
第4の公式規格としてファルコンを公開するための継続的な評価に加えて、NIStはIBmの研究者が開発した他のいくつかのアルゴリズムを特定および評価し、ポスト量子暗号化アルゴリズムの多様化を促進し続けています。 IBmの暗号化技術者は、このようなツールの拡張を先導する1人であり、すでにNIStによって検討されており、最初の評価ラウンドを経ている3つの新しく提出されたデジタル署名スキームを含む他のいくつかのツールを開発しました。
世界を量子安全にするというミッションに向けて、IBmは自社製品、例えばIBm z16とIBm Cloudにポスト量子暗号化を統合し続けています。 2023年に、同社はIBm Quantum Safe Roadmapを発表し、より高度な量子安全技術に向けてのマイルストーンを示し、発見、観察、変換の段階によって定義されます。 このロードマップに沿って、同社はIBm Quantum Safe TechnologyとIBm Quantum Safe Transformation Servicesを導入し、ソフトウェアやシステム内の暗号資産に関する情報を収集および交換するための新しい標準であるCryptography Bill of Materials(CBOM)を紹介しました。
IBm Quantum Safeテクノロジーとサービスの詳細については、以下をご覧ください: .
IBMについて
IBMは、グローバルハイブリッドクラウド、人工知能、およびコンサルティングのリーディングプロバイダーです。私たちは、175を超える国のクライアントが、データからの洞察を活用し、ビジネスプロセスを効率化し、コストを削減し、自分たちの業界で競争優位性を獲得するのを支援しています。財務サービス、通信、ヘルスケアなどの重要なインフラストラクチャ領域における4,000以上の政府機関と企業が、IBMのハイブリッドクラウドプラットフォームとRed Hat OpenShiftを利用して、デジタル変革を迅速かつ効率的かつ安全に実現するために依存しています。 IBMのAI、量子コンピューティング、業界専用のクラウドソリューション、およびコンサルティング内の画期的なイノベーションは、クライアントに開かれ、柔軟な選択肢を提供します。すべてこれらは、IBMの長年にわたる信頼、透明性、責任、包摂性、およびサービスによってバックアップされています。 詳細については、ibm.comをご覧ください。
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出典:IBM