定期刊行物

　トピックス　

《次世代市場トレンド》
次世代暗号技術動向

なぜ、いま、暗号技術が注目されるのか？
暗号技術は、IT社会を支えるセキュリティー技術の中核をなすものであり、プライバシー保護、個人認証、電子商取引、電子政府などに関わるあらゆる情報セキュリティーの基盤技術として極めて重要である。

すでに、現代社会を支える暗号技術として、RSA暗号や楕円曲線暗号などが使われている。しかし、これらの暗号は、将来、膨大な計算を短時間にこなしてしまう量子コンピューターのようなものが出現すると、難なく解読されてしまうことが、原理的に証明されている。

現代の暗号システムの基本は、デジタルデータを、暗号化アルゴリズムを用いて、別のデータに変換し、次いで、対応した復元化アルゴリズムで元データの復元を行なうというものである。この時、暗号化・複元化を行なうために必要となるのが鍵である。鍵がなければ変換されたデータは意味不明だが、鍵さえあれば誰でも容易に解読可能となる。つまり、この暗号鍵のセキュリティーこそが重要となる。

近代の代表的暗号システムであるDES（Data Encryption Standard）、FEAL（the Fast Data Encipherment Algorithm ）、E2（Efficient Encryption algorithm）、Cameliaなどは、共通鍵暗号方式を採用しており、RSA（Rivest、Shamir、Adleman）は公開鍵暗号方式を採用している。

従来の暗号は、高度な数学的仕掛けを施した数理暗号である。たとえば、現在、最も安全性の高い暗号の一つとして広く普及しているRSA暗号は、素因数分解の難解さに依拠しているが、暗号解読のアルゴリズムは、すでに開発済である。つまり、その安全性は鉄壁ではない。ただ、実際に素因数分解の解を得ようとすると、天文学的時間を要することから、現実的な脅威になっていないだけである。遠くない将来に想定される量子コンピューターの出現は、この前提を崩すことになる。

そのため現在、たとえ量子コンピューターを駆使しても、容易に解読できないような次世代型の暗号方式を開発し、社会で運用していくための研究が急ピッチで進められている。このような暗号は、一般に耐量子計算機暗号と呼ばれている。量子コンピューターの開発は時間の問題なので、耐量子計算機暗号の開発を急がないと、現在のネットワーク社会を支える暗号システムが陳腐化してしまう恐れがある。

耐量子計算機暗号の候補となる暗号には、解読が難しいだけではなく、RSA暗号や楕円曲線暗号など従来の暗号にはない特徴、たとえばクラウド・コンピューティングなどにも対応できる使い勝手の良さも併せて求め
られている。

いずれにしても、現代社会は、来るべき量子コンピューター時代に対応すべく、次世代暗号技術を生み出す使命が課せられている。それは、計算能力に依存するものではなく、原理的に安全性を保証するような、まったく新しい暗号である。

次世代暗号技術の規格は、まだ決まっていないため、デファクトスタンダードを目指して、世界各国の企業・研究機関がしのぎを削っている。

　内容目次　

《RFID関連シリーズ》
●RFIDタグの利用動向(2)製造業・医療関連市場編　（3～25ページ）
　　～「インダストリー4.0」の影響で国内でも引き合いが増加
　　　　新型の高機能タグも登場し、今後は「第2のRFID」の導入が進む～
　　1．はじめに
　　1-1．製造業におけるRFIDの利用形態
　　(1)工程管理と物品管理
　　【表1．製造業におけるRFIDの利用形態】
　　【図1．生産現場の工程管理用ICタグの事例】
　　(2)｢インダストリー4.0｣と「インダストリアル・インターネット」
　　【表2．製造業向けICタグ関連の注目プロジェクト】
　　(3)金属対応タグとセンサータグ
　　【図2．フェニックスソリューションの新しい金属対応タグ】
　　1-2．製造業向けICタグの市場動向
　　【図・表1．製造業向けICタグの市場規模推移・予測（数量・金額：2015-2020年度予測）】
　　【図・表2．製造業向けICタグ市場規模の用途大別（数量：2015年度）】
　　【図・表3．製造業向けICタグ市場規模の用途大別（金額：2015年度）】
　　【図・表4．製造業向けICタグのUHF帯比率（数量：2015年度）】
　　【図・表5．製造業向けICタグのUHF帯比率（金額：2015年度）】
　　2．医療分野向けICタグの市場動向
　　2-1．医療分野におけるRFIDの利用形態
　　【表3．医療分野におけるRFIDの利用形態】
　　2-2．医療分野向けICタグの用途別動向
　　(1)総市場規模推移・予測
　　【図・表6．医療分野向けICタグの総市場規模推移・予測（数量・金額：2015-2020年度予測）】
　　【図・表7．医療分野向けICタグの用途別市場規模（金額：2015年度）】
　　【図・表8．医療分野向けICタグのUHF帯比率（金額：2015年度）】
　　(2)手術器材管理用市場の動向
　　(3)その他の医療関連RFID市場の動向
　　3．注目企業の最新動向
　　3-1．エム・アールエフ株式会社
　　【図3．UHF帯RW用モジュール「RED4」】
　　3-2．株式会社ビー・アンド・プラス
　　【図4．「Zシリーズ」と「Sシリーズ」の機器構成】
　　3-3．株式会社日本インフォメーションシステム（JIS）
　　【図5．手術用ガーゼ管理システムの専用機器】
　　3-4．菱電商事株式会社
　　【図6．CONFIDEX社の特殊タグ（製品事例）】

《注目市場フォーカス》
●産業用高機能断熱材市場　（26～38ページ）
　　～重厚産業市場を基盤として、輸送機器市場へも展開～
　　1．産業用高機能断熱材とは
　　2．市場概況と業界構造
　　【図・表1．高機能断熱材国内市場規模推移（金額：2011年-2015年）】
　　【図・表2．高機能断熱材需要分野別国内市場規模（2015年）】
　　3．主要企業団体動向
　　3-1．一般財団法人ファインセラミックセンター
　　【図1．透明セラミックス（エアロゲル）合成技術概念図】
　　【図2．マルチセラミックス膜新断熱材料イメージ】
　　【図3．ゼロエミッションハウス概念図】
　　3-2．黒崎播磨株式会社
　　【図4．Porextherm WDSと各種断熱材の熱伝導率】
　　3-3．ユタカ産業株式会社
　　3-4．イソライト工業株式会社
　　3-5．ニチアス株式会社
　　4．今後の市場動向
　　【図・表3．高機能断熱材国内市場規模予測（金額：2016年-2020年予測）】
　　【図・表4．高機能断熱材需要分野別国内市場規模予測（金額：2020年予測）】

《次世代市場トレンド》
●IoTと産業用ネットワークの動向(2)　（39～51ページ）
　　～産業用Ethernet、フィールドバスのシェアが拮抗、IoTがネットワークを進化させる～
　　1．主要なフィールドバス
　　1-1．産業用Ethernetとフィールドバス
　　【図1．産業用ネットワーク階層模式図】
　　1-2．フィールドバスを利用するメリット
　　1-3．主要なフィールドバス
　　2．フィールドバス
　　2-1．PROFIBUS
　　（1）PROFIBUSとは
　　（2）PROFIBUSの特徴
　　2-2．Modbus
　　（1）Modbusとは
　　（2）Modbusの特徴
　　2-3．CC-Link・CC-Link IE
　　（1）CC-Link・CC-Link IEとは
　　（2）CC-Link・CC-Link IEの特徴
　　2-4．FL-net
　　（1）FL-netとは
　　（2）FL-netの特徴
　　2-5．CAN・CANopen
　　（1）CANopenとは
　　（2）CANopenの特徴
　　2-6．AS-interface
　　（1）AS-interfaceとは
　　（2）AS-interfaceの特徴
　　2-7．IO-LINKなど
　　（1）IO-LINKとは
　　（2）IO-LINKの特徴
　　2-8．MECHATROLINK
　　（1）MECHATROLINKとは
　　（2）MECHATROLINKの特徴
　　【表1．産業用Ethernet一覧】
　　【表2．フィールドバス一覧（その1）】
　　【表2．フィールドバス一覧（その2）】
　　3．どの産業用ネットワークが選択されてきたか
　　3-1．IoTと産業用ネットワーク
　　3-2．産業用ネットワークの普及状況
　　（1）産業用Ethernet：PROFINETとEtherCAT、EtherNet/IP
　　（2）フィールドバス：PROFIBUS、ModbusそしてCC-Link
　　4．これからどの産業用ネットワークが選択されるか

●次世代暗号技術動向　（52～77ページ）
　　～注目されている量子暗号は世界中で開発競争が展開中
　　　　遅れをとっている日本の巻き返しを期待～
　　1．なぜ、いま、暗号技術が注目されるのか？
　　2．次世代暗号の核となる量子暗号技術
　　3．量子暗号技術の典型的なプロトコル
　　3-1．BB84
　　3-2．E91
　　3-3．B92
　　3-4．BBM92
　　3-5．差動位相シフト（DPS：Differential Phase Shift）
　　3-6．Y-00
　　4．次世代暗号技術の海外動向
　　4-1．米国
　　4-2．欧州
　　4-3．中国
　　5．次世代暗号技術の市場規模
　　【図・表1．次世代暗号技術の国内およびWW市場規模予測（金額：2020-2030年予測）】
　　【図・表2．次世代暗号技術のアプリケーション別国内市場規模予測
　　（金額：2020-2030年予測）】
　　6．次世代暗号技術にかかわる企業・団体の取組動向
　　6-1．沖電気工業株式会社
　　【図1．PPLN導波路を用いた量子もつれ光源発生の模式図】
　　6-2．国立大学法人九州大学
　　6-3．学校法人慶應義塾大学
　　【図2．CNTから単一光子が発生する状態を示す模式図】
　　【図3．架橋CNTのSEM写真】
　　6-4．国立研究開発法人産業技術総合研究所
　　6-5．国立研究開発法人情報通信研究機構（NICT）
　　6-6．学校法人玉川学園
　　6-7．国立大学法人電気通信大学
　　【図4．ナノ光ファイバー共振器の概念図】
　　【図5．石原産業と電通大の共同開発によるナノ光ファイバー作成装置】
　　【図6．ナノファイバーブラッググレーティングのSEM写真】
　　6-8．国立大学法人東京工業大学
　　6-9．株式会社東芝
　　【図7．量子暗号通信システムの構成】
　　6-10．日本電気（NEC）株式会社
　　6-11．日本電信電話（NTT）株式会社
　　6-12．株式会社富士通研究所
　　6-13．国立大学法人北海道大学
　　6-14．三菱電機株式会社
　　7．暗号技術の進歩は人間とコンピューターの間に新たな溝をつくる！？

●太陽光パネルアフターマーケットの市場動向　（78～98ページ）
　　～将来の太陽光パネルの大量廃棄を見据えて
　　　　リユース市場やリサイクル技術の育成が次第に本格化～
　　1．使用済み太陽光パネルを巡る動向
　　1-1．太陽光パネルの排出及び取り扱いにおける状況
　　1-2．官公庁の取り組み
　　2．リユース・リサイクルに関する動向
　　2-1．リユース・リサイクル前の流れ
　　【図1．使用済み太陽光パネルの取り扱いフロー】
　　2-2．リユースプロセスの概要
　　2-3．リユース品市場規模
　　【図・表1．太陽光パネルリユース品の国内外市場規模推移と予測
　　（数量：2015-2040年予測）】
　　2-4．リサイクル技術動向
　　3．太陽光パネルリユースにかかわる企業・団体の取組動向
　　3-1．ネクストエナジー・アンド・リソース株式会社
　　3-2．合同会社アールツーソリューション
　　【図2．アールツーソリューションのリユース・リサイクルのフロー】
　　【図3．リユース検査機器及びリサイクルライン生産物】
　　3-3．株式会社エヌ・ピー・シー
　　【図4．ホットナイフ分離法によるガラスとセルの分離】
　　【図5．エヌ・ピー・シーのリユース・リサイクルのフロー】
　　【図6．EL検査手順及び検査画像】
　　3-4．東芝環境ソリューション株式会社
　　【図7．東芝環境ソリューションのリユース・リサイクルのフロー】
　　【図8．ソーラーシミュレーター】
　　【図9．破砕ライン及び破砕片】
　　【図10．分離装置及び分離後のガラスと電池粉】
　　3-5．萬世リサイクルシステムズ株式会社
　　4．太陽光パネルアフターマーケットの見通し

《あとがき》
　　読者アンケート　「興味を持ったレポート」トップ３予想　（99ページ）