長寿命IoTデバイスのポスト量子対応は設計凍結から始まる

フリーランスのテクノロジージャーナリスト兼著者である Thomas Joos による。

今日、IoT デバイスを完成させようとしているメーカーは、フラッシュメモリとブートローダーの設計を通じて、2030 年以降も安全なアップデートを受け取れるかどうかを決定します。そのため、デザインフリーズの前に、NIST や EU の期限、より大きな署名、およびチップサプライヤーのコミットメントを考慮する必要があります。

ハードウェア設計がフリーズされると、製品ライン全体でフラッシュのサイズ、ブートコード、およびキーの保存領域が固定されます。現在、メーカーはファームウェアのアップデートとネットワーク接続を RSA や楕円曲線暗号で保護しています。暗号学的に関連のある量子コンピュータ、つまり両方の方式の背後にある数学的問題を解決できるマシンが登場すれば、その保護は破られることになります。

偽造されたアップデートが稼働中のデバイスを危険にさらす

長寿命のデバイスを製造するメーカーにとって、ファームウェアの署名は、攻撃者が今日記録して後で復号する可能性のあるトラフィックよりも、より差し迫った懸念事項です。ECDSA（楕円曲線署名アルゴリズム）でファームウェアを検証するデバイスは、トラストアンカーが交換されるまでそのアルゴリズムを信頼します。トラストアンカーとは、デバイスがすべての署名をチェックする際に照らし合わせる、ブート ROM または保護されたフラッシュ内の公開鍵のことです。その鍵が変更できない場合、ECDSA が破られた日から、デバイスは偽造されたアップデートを受け入れることになります。

制約のあるデバイス向けの耐量子計算機暗号に関する Internet Engineering Task Force (IETF) のドラフトには、次のように記載されています。 「ファームウェアの検証が従来の署名アルゴリズムに依存している場合、攻撃者は将来的に偽造署名を生成し、悪意のあるアップデートを配布する可能性があります。」 その場合、メーカーは稼働中のデバイスを交換するしか選択肢がなくなるかもしれません。部品構成表 (BOM) にわずかなフラッシュを追加するコストは、全ユニットのサービスコールにかかるコストよりも安く済みます。

米国国家安全保障システム向けのデバイスを供給するメーカーは、より早い期日に直面しています。国家安全保障局 (NSA) は、CNSA 2.0 アルゴリズムスイートにおいて、これらのシステム向けの新しいソフトウェアとファームウェアには 2025 年までに新しいアルゴリズムで署名し、導入済みのすべてのファームウェアを 2030 年までに移行することを推奨しています。

規制当局が 2030 年から始まる期限を設定

米国の標準化機関である NIST も、移行のタイムラインを確立しました。その 移行計画案である NIST IR 8547 では、広く使用されている 112-bit のセキュリティレベルにおける RSA と ECDSA を 2030 年以降に非推奨とし、2035 年以降は古典的なアルゴリズムを禁止することを提案しています。欧州委員会は、加盟国に対し 耐量子計算機暗号への移行を開始する ことを 2026 年末までに推奨し、2030 年末までに高リスクのユースケースを移行することを求めています。