このブログはAIによって生成されたコンテンツを含みます。
はじめに
量子コンピューターの進化により、従来のRSAやECCといった公開鍵暗号が破られる可能性が現実味を帯びてきました。これに対し、量子耐性暗号（PQC: Post-Quantum Cryptography） の導入が急務となっています。
しかし、既存のアプリケーションやシステムをすべて書き換えるのは現実的ではありません。そこで登場するのがIBM Quantum Safe Remediatorです。IBM Quantum Safe Remediator Adaptive Proxyは、量子コンピューター時代のセキュリティー対策として注目されるPQCを、既存のアプリケーションにシームレスに導入するための、プロキシー・ソリューションです。
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Adaptive Proxy の役割と構成
Adaptive Proxy は、アプリケーションと外部サービス（例：TLS通信先）との間に配置され、暗号アルゴリズムの変換を行うことで、アプリケーションを変更せずに量子耐性暗号を導入できます。
主な機能
IBM Quantum Safe Remediator Adaptive Proxyの主な機能は、以下のとおりです。
- TLS通信の暗号アルゴリズム変換
(例：RSA → Kyber)
- 通信ログの取得
- コンテナーベースでの柔軟なデプロイ
(Kubernetes/OpenShift対応、独立したマシンでも動作可能)
- 管理UIであるAdaptive Proxy Managerオプション
(管理者ユーザー向けにAdaptive Proxyインスタンスを単一のビューで監視する機能を提供。GUIベースでプロキシーの状態確認や選択的な構成更新などが可能であり、組織のネットワークで多数のAdaptive Proxyを管理している場合に有効)
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ソリューションが求められる背景と導入メリット
プロキシー・ソリューションが求められる背景としては、以下の例があげられます。
- IoTデバイスやレガシー端末など、速やかな暗号ライブラリーの更新が難しい
- 重要データを扱うが、遠くない未来にシステム更改または廃止が予定されており、耐量子安全のためだけにインフラを全面的に入れ替えることが難しい
- PQC対応アルゴリズムが進化中であり、クリプト・アジリティーの観点からも、サーバー側とクライアント側の双方で継続的に最新のアルゴリズムをサポートし続けたい
これらの課題に対して、Adaptive Proxyは以下の導入メリットを提供します。
- 既存アプリケーションの改修不要でPQCを利用可能にする
- PQC導入のスピードと柔軟性の向上
- 暗号化ポリシーの一元化
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導入方式
Adaptive Proxyは、以下の環境に対応しており、購入後にIBM Passport Advantageから取得したパッケージでインストールを行います。
- スタンドアロンVM環境
- Kubernetes / OpenShift クラスター
(Ingress上、Ingressの前、Ingressの後から配置を選択)
インストール後は、少数のインスタンスであれば個別管理を行い、大規模な場合はAdaptive Proxy Managerの使用を検討します。
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Quantum Safe Remediator とOSS版Nginxの比較
openquantumsafe/nginx は、Open Quantum Safe (OQS) プロジェクトが提供する、量子耐性暗号（PQC）対応のNginx Dockerイメージです
従来のTLS通信に加え、KyberやDilithiumなどのPQCアルゴリズムを使ったTLSハンドシェイクをサポートします。
主な特徴
OSSとして入手可能なNginx Dockerイメージには、以下の特徴があります。
- liboqs + OpenSSLベースのNginx
OQSが提供する量子耐性暗号ライブラリー（liboqs）を組み込んだOpenSSLを使用
- TLS 1.3 + PQCハイブリッド暗号
PQCと従来の暗号（例：ECDSA）を組み合わせたハイブリッドTLS通信が可能
- Dockerベースで簡単に使用可能
コンテナー化されており、ローカル環境でのテストに最適
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残された課題
OSSは技術検証やプロトタイピングには非常に有用ですが、本番環境での運用にはいくつかの課題があります。
- 設定の一元管理が困難
- ログ取得や監査機能が限定的
- 商用サポートが存在しない
- エンタープライズ向けの統合性・拡張性に乏しい
また、サイト上に、THIS IS NOT FIT FOR PRODUCTIVE USEの記載があることについても留意が必要です。
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Quantum Safe Remediator の強み
IBM Quantum Safe Remediator Adaptive Proxy は、こうしたOSS技術（liboqs + OpenSSL + nginx）をベースに、エンタープライズ向けに拡張・管理機能を追加した商用ソリューションです。OSS版はプロトタイピングや技術検証に適している一方で、Remediatorは本番環境での運用が想定されています。
1. Adaptive Proxy
- PQC対応のTLS通信を、既存アプリケーションに透過的に導入
- 暗号アルゴリズムの変換（例：RSA → Kyber）
- クライアントとAdaptive Proxy間の鍵共有アルゴリズムの違い(PQC/Hybrid/Legacy)によって、異なる設定が可能
2. Forward Proxy
- クライアント側に配置され、すべてのアウトバウンドTLS通信をPQCに変換
- LegacyやHybridクライアントの通信をPQCで再暗号化し、インターネットへ送信
- Windows/Linux環境に対応
3. Observability
- Adaptive Proxyの稼働状況や暗号通信の統計情報を収集
- OpenMetrics形式でPrometheusやGrafanaと連携可能
4. Performance Harness
- PQCアルゴリズムのTLSハンドシェイク性能をベンチマーク
- テストスクリプトとWebダッシュボードを提供
- 実環境での暗号性能比較により、導入判断を支援
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項目
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IBM Quantum Safe Remediator
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OQS nginx
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PQC対応
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◯
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◯
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TLS通信変換
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◯
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◯
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GUI管理
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◯（Adaptive Proxy Manager）
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×
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Forward Proxy
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◯
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×
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Observability
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◯（Prometheus/Grafana連携）
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×
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性能評価
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◯（Performance Harness）
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△（手動）
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商用サポート
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◯（IBMサポート）
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×
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本番運用
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◯
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△
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OSS版のNginxには、Forward Proxy、Observability、Performance Harnessに相当する機能は含まれていません。また、Adaptive Proxyに相当する機能についても、リバース・プロキシー機能が事前定義されていませんので、必要なNginx固有の設定をユーザーが追加する必要があります。
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まとめ
OSS技術は量子耐性暗号の可能性を体験するには最適ですが、企業の本番環境での導入には、セキュリティー、運用性、サポート体制が不可欠です。IBM Quantum Safe Remediator は、これらの要件を満たし、量子時代に向けた通信のセキュリティー強化を、最小限の変更で最大限に行うための強力なツールです。Adaptive Proxy に加え、Forward Proxy、Observability、Performance Harnessなどの機能により、企業のPQC移行を包括的に支援します。
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参考文献
#Guardium