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GCRI · 量子技術

暗号と量子

Cybersecurity and cryptography meet quantum technology in two ways: quantum computers threaten current public-key cryptography, and quantum key distribution offers a different way to share keys. In this field the work is planning the move to post-quantum cryptography and weighing QKD honestly.

問い合わせる Back to STEM foundation of Quantum Technologies
01目次

Cryptography and quantum in five parts.

プロトコル5 ステップ
  1. 01申請What cybersecurity and cryptography does here
  2. 02データ手法が使用するもの
  3. 03検証結果の確認方法
  4. 04つながりこの手法に依拠するトピック
  5. 05スチュワードシップ手法を維持する者
02申請

What cybersecurity and cryptography does here.

Cybersecurity and cryptography protect information システム and data from unauthorised access, disruption and manipulation. They address threats that can spread rapidly across interconnected digital and physical systems. In quantum and cyber and digital resilience, cybersecurity analysis identifies how a single compromise can propagate across sectors that share software, vendors or networks. It informs resilience requirements and cyber insurance. The canonical description is on STEM Commons.

Cryptographic inventory

Systems, protocols and certificates using vulnerable public-key algorithms are discovered and recorded, as the first step of migration.

Migration prioritisation

Systems are prioritised by how long their data must stay secret and how long migration will take, compared with threat timeline ranges.

QKD implementation review

QKD deployments are reviewed for trusted node exposure, device evaluation and fit with agency guidance.

03監視

Security assessment.

この手法を追跡するためにチームが使う画面：その指標、状態、決定。名前は例であり、値はイメージです。

Security assessment

Quantum technologies · Cryptography and quantum · Run R-0897

Two high findingsGCRI・量子技術

調査結果

Weak key rotationIdentity service高PR.AA開く
Unpatched gatewayEdge高PR.PSFixing
Logging gap決済 API中DE.CM開く
Stale accounts名簿低PR.AA終了

手法カード

手法
サイバーセキュリティと暗号
枠組み
CSF 2.0 の機能
対象範囲
60 assets
ラベル
モデル化

Control coverage by function

Security assessment: the screen’s structure, terms and states for Quantum technologies.例示の名称と説明用の値です。設計であり、記録でも稼働中のシステムでもありません。
04データ

手法が使用するもの。

Datasets and records used by cybersecurity and cryptography on this platform, with the role each plays and the label its values carry. Sources are listed in 出典の登録簿.

データ役割ラベル
Cryptographic discovery outputs目録観測
Data classificationLifetime of secrecy申告済み
Agency guidance立場公表統計
05シミュレーター

相互依存するネットワークを通る連鎖。

A ハザードの影響範囲 は各層で同じ場所にある資産を奪います。その後、断片化、層間の依存、生き残った資産の過負荷が障害を広げます。3D ビューは層を奥行きで分けて示します。例示的な値を明記した教材用モデルであり、予測ではありません。

管理策

レイヤーごとの資産
18
ハザードの影響範囲
面積の 8%
別のレイヤーに依存する資産
60%
予備容量（許容度）
30%

読み取り値

ハザードを受けた資産
13%
稼働を続ける資産
44%
初期被害の増幅
4.3 times
決着までのステップ数
2
数値、手法、出典
ステップ稼働中のデータセンター（%）稼働中のネットワーク（%）稼働中の電力（%）
0838989
1617267
2613339

手法

  1. 相互依存ネットワーク Buldyrev ほか（2010）、Catastrophic cascade of failures in interdependent networks、Nature 464
  2. 過負荷カスケード Motter and Lai (2002), Physical Review E 66
  3. 媒介負荷 Brandes (2001), Journal of Mathematical Sociology 25
  4. 多層ネットワーク Kivela and others (2014), Journal of Complex Networks 2
  5. インフラの相互依存 Rinaldi, Peerenboom and Kelly (2001), IEEE Control Systems 21(6)
  6. 不確実性ファン（パラメータ・モンテカルロ） Spiegelhalter, Pearson and Short (2011)、Visualising uncertainty about the future、Science 333
  7. 一因子ずつの感度分析（トルネード図） Saltelli and others (2008), Global Sensitivity Analysis: The Primer, Wiley

データ

The model runs on the teaching values set by the controls. To calibrate it for a place, read it against these admitted layers and series, which this page’s map can draw:

  • 主要道路 Natural Earth
  • 鉄道 Natural Earth
  • 港湾 Natural Earth
  • 空港 Natural Earth
  • 都市域 Natural Earth
  • 今夜の夜間光と停電（VIIRS 昼夜バンド） NASA/NOAA VIIRS（Suomi NPP）· 登録 nasa.gibs.context-live-layers
  • 自然現象（NASA EONET） NASA EONET · 登録 nasa.eonet.events
相互依存するネットワークを通じた連鎖。説明用の教材モデルで、実測データではなくコントロールで設定した値に基づいて動きます。手法：相互依存ネットワーク（Buldyrev and others (2010)、Catastrophic cascade of failures in interdependent networks、Nature 464）、過負荷の連鎖（Motter and Lai (2002)、Physical Review E 66）、媒介負荷（Brandes (2001)、Journal of Mathematical Sociology 25）。

6 本の柱を通じて、Nexus Consortium が主導

06検証

結果の確認方法。

Controls are tested through red-team exercises, audits and formal analysis of cryptographic schemes. Incident data are used to check whether defences performed as intended.

確認実施方法
Inventory completenessDiscovery is checked against architecture documentation
Interoperability testingPost-quantum implementations are tested with partners
Agency alignmentPlans are compared with national agency timelines

Adversaries adapt, so historical data may not reflect future attacks. Software supply chains and legacy systems introduce weaknesses that are hard to inventory.

07手法とエビデンス

How cryptography and quantum is modelled, measured and tested.

モデル、その仮定、データ、不確実性を、科学者やエンジニアが確認する形で示します。構造は公表された手法に従っています。描かれた値は例示であり、知見ではありません。

システム・モデル

The couplings between the systems in cryptography and quantum: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.

++−+量子サイバーコミュニティ経済R 自己強化B バランス
Causal loop diagram from the page’s systems; signs show the direction of influence. Illustrative structure for a system dynamics or network model, not estimated couplings.
FAIR 原則・GO FAIR と FORCE11W3C PROV・World Wide Web Consortium不確実性の一貫した扱いに関するガイダンス・IPCCCEOS 解析即応データ・地球観測衛星委員会
08つながり

この手法に依拠するトピック。

09スチュワードシップ

手法を維持する者。

サイバーセキュリティとデジタル・レジリエンス stewards cybersecurity and cryptography for the Consortium and reviews how it is applied across platforms.

Canonical page: Cybersecurity and cryptography

10接続済み

このページがコンソーシアム全体でどこへつながるか。

11質問

質問と回答。

What are the limits of cybersecurity and cryptography in this field?
Adversaries adapt, so historical data may not reflect future attacks. Software supply chains and legacy systems introduce weaknesses that are hard to inventory.
結果はどのように確認されますか？
Controls are tested through red-team exercises, audits and formal analysis of cryptographic schemes. Incident data are used to check whether defences performed as intended.
このページの値は実際のものですか？
The data names, roles and checks are real descriptions of practice. The canvas shows a design of the method’s use, not a run; no result is reported here.
この手法は他にどこで適用されていますか？
社会を動かし続ける 正式な手法のページ には、それを適用するすべてのプラットフォームが掲載されています。
報告書貢献する

このページからエビデンスを提供する。

報告書 is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

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個人データ、重要インフラの機微な詳細、共有する権利のないものは決して送らないでください。寄稿は利用前にレビューされます。送付によって著作者としての権利や編集上の権利が生じることはなく、スポンサーシップで調査結果を買うことは決してできません。

量子技術

手法、データセット、または問いを持ち込んでください。

情報提供と問い合わせは本日から受け付けています。問い合わせには参照番号が付き、次の手順が示されます。申請、支払い、計算資源の割り当て、登録は、担当チーム、規約、審査体制が整ってから開始します。

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法務

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