量子コンピューティング技術が自動車産業に与える影響、新技術の潜在的なサイバーセキュリティリスク、自動車メーカーのリスク軽減オプション。
量子コンピューターは、将来的に自動車の設計と使用法を変える可能性のある新興テクノロジーに基づいています。 彼らは量子力学の原理を使用して、古典的なコンピューター支援計算 (「コンピューティング」) の能力をはるかに超える計算を実行します。 XNUMX と XNUMX の XNUMX 進状態のみに依存する古典的なデジタル計算とは対照的に、この計算では同時に複数の状態に存在できる量子ビットまたは量子ビットが使用されます。 これにより、大量の情報を前例のない速度で処理し、従来のコンピューターでは解決するのに無限に時間がかかる複雑な問題を解決できるようになります。
自動車サイバーセキュリティの専門家である VicOne の自動車サイバー脅威研究所副所長である Ziv Chang 氏が、量子コンピューティング技術が自動車業界に与える影響、新技術の潜在的なサイバーセキュリティ リスク、および自動車メーカーのリスク軽減オプションについて説明します。
現代の自動車はますます複雑になっています
近年、自動車業界は量子コンピューティングの可能性を認識し始め、量子コンピューティングが車両の設計、製造、運用に革命をもたらす方法を理解し始めています。 その結果、多数のセンサー、プロセッサー、通信システムを搭載した現代の自動車はますます複雑になるため、自動車メーカー (OEM) は、より効率的で強力なデジタル コンピューティング テクノロジーの必要性を強調しています。
自動車業界は、複雑な最適化問題への取り組みや、AI および機械学習向けの高度な量子ベースのソリューションの使用により、量子シミュレーションの最新の開発を利用して、前述の課題に対処する量子コンピューティング アプリケーションを開発しています。 トヨタ、フォルクスワーゲン グループ、フォード モーター、BMW グループ、メルセデス ベンツなどの自動車企業は、量子コンピューティング企業や新興企業と提携して、この技術を自動車業界のさまざまなアプリケーションに使用しています。
量子コンピューティングによる最適化されたルーティング
たとえば、ドイツの大手自動車メーカーは、交通流の最適化や電気自動車用の先端材料の開発など、さまざまな用途で量子コンピューティングの可能性を模索しています。 2019年に同社は、車両のルートを最適化し、電気自動車用の新素材を開発する、いわゆる量子アニーリング技術に焦点を当てたカナダの量子コンピューティング企業との提携を発表した。 さらに、自動車メーカーは、自動運転の分野、特に先進運転支援システムの開発における量子コンピューティングの利用も研究しています。
自動車業界におけるデータ暗号化
インフォテインメント、ナビゲーション、車車間システムなどのコネクテッド ビークル テクノロジーの利用が増加するにつれ、車内外で送信される機密データのセキュリティと完全性を確保する、信頼性の高い強力なサイバーセキュリティに対するニーズが高まっていることが浮き彫りになっています。 このため、自動車業界は、通信の認証、認可、完全性、機密性の要件を満たし、サイバー攻撃やデータ侵害を防ぐために暗号化手法に大きく依存しています。
暗号化手法により、車両、インフラストラクチャ、クラウド間で転送されるデータが保護されます。 このデータには、位置情報、運転習慣、個人の好みや行動パターンなどの個人情報や機密情報が含まれます。 暗号化アルゴリズムまたはプロトコルを使用すると、電子制御ユニット (ECU) や中央ゲートウェイなどの重要なシステムへの不正アクセスを防ぐことができます。 これらの暗号化方法がないと、コネクテッド ビークルは、ランサムウェア攻撃、データ盗難、第三者による望ましくない遠隔地からの車両の乗っ取りや制御などのサイバー攻撃に対してさらに脆弱になる可能性があります。 これらの攻撃は、車両乗員のプライバシーと安全を危険にさらすだけでなく、公共の安全にも重大な脅威をもたらす可能性があります。
業界で使用される暗号化手法の例には、暗号化、復号化、ハッシュなどがあります。 暗号化中、プレーン テキストまたはデータは秘密コードまたは暗号文に変換され、権限のないユーザーが読み取れなくなります。 復号化中に、暗号化されたテキストは平文に変換されます。 ハッシュには、文字列を別の値に変換することが含まれます。通常は、より短い値または固定長のキーで表され、元の文字列を見つけやすくなります。
差し迫ったセキュリティリスク
自動車業界は暗号化アルゴリズムに大きく依存しているため、量子コンピューティングは犯罪者に暗号コードを解読する新しい方法を提供します。
専門家は、量子コンピューターの完全な開発にはまだ少なくとも XNUMX 年かかると信じていますが、量子コンピューターは暗号解析の分野で大きな進歩を遂げており、古典的なコンピューターでは困難な特定の数学的演算を実行できるシステムが備わっています。
1994 年、アメリカの数学者ピーター ショールは、量子コンピューターが RSA 暗号化スキームの解読を高速化できることを発見しました。 一見解読不可能に見える 2.048 ビット RSA または ECC であっても、量子コンピューターを使用すると解読できる可能性があります。 さらに、量子コンピューターはグローバーのアルゴリズムを使用して、ソートされていないデータベースの検索を高速化し、AES などの対称暗号化アルゴリズムや SHA などのハッシュ アルゴリズムを解読できる可能性があります。 どちらも、データを保護し、その送信の整合性を確保するために広く使用されている標準です。 中国の物理学者Shijie Wei氏による最近の論文でも、2.048ビットのRSA鍵が372の物理量子ビットと数千の深さを持つ量子回路によって解読できることが示されている。
安全な OTA ソリューションでリスクを軽減
量子コンピューターの差し迫った画期的な進歩は自動車業界に重大なリスクをもたらしており、ポスト量子暗号 (PQC) の実装が不可欠となっています。 米国国立標準技術研究所 (NIST) などは、これらのリスクを認識しており、管理するための措置を講じています。 NIST は 2015 年以来、量子コンピューターが解読できる可能性のある暗号アルゴリズムに代わる新しい暗号アルゴリズムを探してきました。 2022 年 XNUMX 月、NIST は、一般的な暗号化とデジタル署名用の最初の XNUMX つの耐量子暗号アルゴリズムを発表しました。 これらのアルゴリズムは、約 XNUMX 年以内に完成すると予想される NIST のポスト量子暗号標準に組み込まれる予定です。
しかし、すでに走行している車両の寿命は 10 ～ 15 年であるため、自動車業界にはそれまで待つ余裕はありません。 大規模なリコール運動や、登録から XNUMX 年後のすべての車両アルゴリズムの置き換えは容認できません。 したがって、解決策をすぐに見つける必要があります。
ワイヤレスソフトウェアアップデート
コネクテッドカーの時代遅れの暗号化アルゴリズムに関連する潜在的なリスクを軽減するための実行可能なソリューションは、安全な無線 (OTA) ソリューションを使用することです。 新しいソフトウェア、ファームウェア、その他のデータをモバイル デバイスや IoT デバイスにワイヤレスで配信することは、新しい暗号化アルゴリズムの将来の更新や置き換えに備えて有効にするために使用されます。 この実用的なアプローチにより、自動車メーカーは自社の車両に最新かつ最も安全な暗号化方式を確実に搭載し、サイバー攻撃のリスクを軽減し、車両全体のセキュリティを向上させることができます。 以前は、ソフトウェアの更新は自動車ディーラーの技術者が直接行う必要があり、費用と時間がかかりました。 Secure OTA のおかげで、アップデートを車両にワイヤレスで送信できるようになり、自動車メーカーと顧客の両方の時間と費用が節約されます。
安全な OTA ソリューションが自動車メーカーと顧客に提供する利点の一部を次に示します。
- これにより、自動車メーカーはソフトウェアの脆弱性を迅速かつ簡単に修正できるようになります。 これは、ソフトウェアに脆弱性があり、ハッカーが悪用して機密性の高い車両システムにアクセスしたり、車両に損害を与えたりする可能性がある場合に特に重要です。
- セキュア OTA は、自動車メーカーが車両の機能を長期的に向上させるのに役立ちます。 ソフトウェア アップデートをワイヤレスで配信することで、OEM は車両の販売後も長い期間をかけて新しい機能や機能を車両に追加できます。 これにより、顧客の満足度とロイヤルティが向上し、自動車メーカーに競争上の優位性がもたらされます。
- OEM は、従来の暗号化アルゴリズムや新しいポスト量子アルゴリズムを更新したり、侵害された秘密キーを置き換えたり、多層暗号化メカニズムを強化したりできます。
- このソリューションは、費用と時間がかかる可能性があるソフトウェア更新のためにリコールが必要な車両の数を減らすのに役立ちます。
セキュア OTA ソリューションは、自動車業界にとって確かに価値のあるアプリケーションです。 これにより、自動車メーカーは、コストを削減し、顧客満足度を向上させながら、車両の安全性、機能性、効率を長期的に向上させることができます。 コネクテッドカーの普及が進むにつれ、自動車メーカーにとって量子コンピューティングに関連するサイバーリスクを軽減するためのセキュアOTAの重要性がますます高まるツールとなります。
Fazit
自動車業界は、車両の開発、製造、使用における量子コンピューティングの可能性をよく認識しています。 しかし、自動車業界は暗号化アルゴリズムに大きく依存しているため、量子コンピューティングは、悪意のある攻撃者が暗号化コードを解読する新たな機会という形でリスクをもたらします。 これらのリスクを軽減するには、業界が行動を起こす必要があります。 PQC 上の既存の暗号化アルゴリズムを更新することに加えて、安全な OTA ソリューションを使用して、新しいアルゴリズムと機密キーを継続的に更新および強化することができます。 これにより、業界は道路を走行する車両のリスクを軽減しながら革新を続けることができます。
詳細については、VicOne.com をご覧ください
ビックワンについて
明日の車両を保護するというビジョンを掲げ、VicOne は自動車業界向けにサイバーセキュリティ ソフトウェアとサービスの幅広いポートフォリオを提供しています。 VicOne のソリューションは、自動車メーカーの厳しい要件を満たすように特別に設計されており、現代の車両特有のニーズを満たすように設計されています。 トレンドマイクロの子会社である VicOne は、業界におけるトレンドマイクロの 30 年以上の経験に基づくサイバーセキュリティの強固な基盤を持っています。