今日保存されているあらゆる暗号化メッセージ、金融取引、医療記録、政府文書は、長年にわたって脆弱なままである可能性がある。これは現在の暗号技術に欠陥があるからではなく、将来の量子コンピュータがたった一日でそれを破ってしまう可能性があるからだ。この脅威への対応は、今やソフトウェアパッチからシリコンそのものへと移行しつつある。
7月12日、スイスのセキュリティ企業SEALSQと米国の半導体メーカーGlobalFoundries（GF）は、暗号保護をチップハードウェアに直接組み込む耐量子セキュリティ技術を共同開発する戦略的覚書に署名した。この提携は、両社が「量子時代の基盤」と評する、半導体レベルで保護された信頼できるデジタルインフラを構築することを目指している。
このタイミングは、よく理解された脅威モデルによって動機づけられている。現代の暗号化通信のほぼすべてを支えるRSAおよび楕円曲線暗号は、十分に強力な量子コンピュータ上で動作するショアのアルゴリズムに対して脆弱である。そのようなマシンはまだ存在しないが、今日取得された暗号化データは保存され、技術が成熟した暁には事後的に復号される可能性がある。これは「ハーベスト・ナウ、デクリプト・レイター」として知られるシナリオである。
耐量子暗号アルゴリズムは、NISTの進行中の標準化努力もあって、すでに存在している。しかし、これらは現在の暗号方式よりもはるかに多くの計算リソースと電力を必要とする。ソフトウェアのみの実装では不十分であり、アルゴリズムはサーバー、スマートフォン、産業システム、重要インフラにおいてハードウェアレベルで統合されなければならない。
SEALSQ-GFの提携は、4つの技術的重点分野を中心に構成されている。第一に、両社は事前認証されたセキュリティビルディングブロックを開発する。これは、他のチップメーカーが自社のプロセッサに統合できる既製コンポーネントである。この取り組みには、チップ設計企業でGF子会社のMIPSが関与し、耐量子暗号をハードウェアで直接実行する認証済みセキュリティモジュールを開発する。
第二に、Chiplet Hardware Security Module（CHSM）を設計している。これはセキュリティに特化したチップレットで、ハードウェアセキュリティモジュール（HSM）やセキュアエンクレーブでの使用を想定し、重要なデータと操作をデバイスの他の部分から分離する。チップレットは、より小さな半導体コンポーネントであり、ビルディングブロックのように組み合わされてより大きなシステムを構成する。
第三に、この提携は極低温ASICを開発する。これは絶対零度近くで動作するように設計された特定用途向け集積回路である。現在の量子プロセッサはそのような極寒を必要とするが、従来の電子機器はそのような条件下では動作が困難である。この取り組みは、GFが最近立ち上げたQuantum Technology Solutions事業と、SEALSQの既存の量子ASIC設計専門知識に基づいている。
第四に、上記のすべては、現在のコンピュータやスマートフォンチップのほとんどを生産するために使用されているのと同じ技術である成熟したCMOS製造プロセスを活用し、拡張性とコスト効率を提供する。
「GFとSEALSQの間の共通の長期的ビジョンは、半導体、サイバーセキュリティ、耐量子暗号、量子コンピューティングが単一の技術エコシステムに収束していることです」と、SEALSQのCEOで国連サイバーセキュリティ専門家のカルロス・モレイラ氏は述べた。
GFの量子技術ソリューション担当副社長兼責任者のニコラス・サージェント氏は、この提携は「量子時代の基盤を構築すること、すなわち耐量子暗号と将来の量子コンピューティングシステムを可能にする半導体技術によって保護された信頼できるデジタルインフラを構築すること」であると述べた。
この提携は現在、製品発表ではなく戦略的合意であり、コンポーネントは設計、テスト、検証の段階にある。商業展開の時期は、量子コンピューティングエコシステム全体がどの程度急速に成熟するか（誤り訂正、量子ビットの安定性、冷却におけるブレークスルーを含む）に依存する。
雅子 訳