Google Chrome のポスト量子戦略：デジタル証明書の新たな仕組みとアーキテクチャの再設計

Chrome Unveils Plan For Quantum-Safe HTTPS Certificates

2026/03/03 InfoSecurity — Google の Chrome チームが開始したのは、量子コンピュータによる将来の脅威から HTTPS 接続を保護するための、新たな取り組みである。この取り組みは、Web の速度を低下させることなく量子コンピュータ攻撃に耐えるための、デジタル証明書の新たな仕組みとアーキテクチャの再設計を目的としている。

この動きは、Internet Engineering Task Force (IETF) 内に新設された、ワーキンググループ PLANTS (PKI／Logs／Tree Signatures) の設立を受けてのものである。PLANTS は、量子耐性暗号に関連する技術的課題へ対応するグループである。通常、量子耐性アルゴリズムは、TLS 接続時のデータサイズおよびデータ交換量を増加させる傾向がある。特に Certificate Transparency ログに依存するシステムでは、証明書サイズの増大がパフォーマンスや帯域幅の問題を引き起こす可能性がある。

Chrome が従来の証明書を超える理由

Chrome の既存のルート・ストアへ、大型のポスト量子 X.509 証明書を追加するという方針ではなく、業界パートナーと協力して Merkle Tree Certificates (MTC) を開発すると、Google は述べている。この MTC とは、PLANTS ワーキング・グループ内で標準化が進められている技術である。

従来の証明書チェーンは、個別のデジタル署名が連鎖する構造で構成されているが、MTC により、Merkle ツリー構造から導出されるコンパクトな証明へと置き換えられる。認証局 (CA) は、それぞれの証明書へ署名するのではなく、数百万の証明書を代表する単一の Tree Head に署名する。それによりブラウザは、そのツリーに対象 Web サイトが含まれていることを証明する、軽量な証明のみを受け取ることになる。

この方式は、TLS ハンドシェイク時に送信される認証データ量を削減する設計である。さらに、証明書発行プロセスに透明性を直接組み込むことで、従来は必要だった個々の Certificate Transparency チェックを不要にする。

3 段階の計画が進行中

すでに Chrome は、ライブ・インターネット・トラフィックおよび実稼働環境で MTC のテストを開始しており、以下の三段階の展開計画を提示している。

  • Phase 1 (現在進行中)：Cloudflare と共同で、実現可能性の調査および実証実験を実施する。すべての MTC 接続は、従来の X.509 証明書と併用され、フェイル・セーフを確保する。
  • Phase 2 (2027年第1四半期予定)：選定された Certificate Transparency ログ運用者を招き、公開 MTC 展開の初期導入および基盤構築を支援する。
  • Phase 3 (2027年第3四半期予定)：Chrome Quantum-resistant Root Store を導入する。これは、MTC 専用に設計された新しい信頼フレームワークである。

新しいルート・プログラムは、既存の Chrome Root Store と並行で運用され、移行期間中の安定性および継続性を確保する設計となっている。技術的な枠組みに加えて、この移行を契機とした、Chrome の証明書ガバナンスの近代化も進められる。提案されている更新には、以下が含まれる。

  • ACME 専用ワークフロー 
  • 簡素化された失効システム 
  • 外部検証が可能なモニタリングを目的とする継続的な監視モデル

Chrome における既存の Chrome Root Store 内に存在する、認証局のサポートも継続される。それと同時に、量子耐性 HTTPS インフラの構築が進められる。量子耐性アルゴリズムを採用する従来型 X.509 証明書は、今年の後半にプライベート PKI 環境でサポートされる予定である。

Chrome チームは、「MTC に関する取り組みを実行／改善していく過程で、量子耐性ルート・ストアの具体的なポリシー・フレームワークが、コミュニティと共有されるはずだ。また、Chrome-trusted MTC 認証局としての組織が、運用のための明確な経路を定義していくことを期待している」と述べている。

今回の取り組みの背景には、量子コンピュータの進化により、従来の暗号技術が将来的に脅威にさらされるという問題があります。その一方で、量子耐性暗号を採用すると、デジタル証明書のデータサイズが増大し、TLS ハンドシェイク時の通信速度や帯域幅に悪影響を与える懸念があります。このパフォーマンス低下という課題を解決するために、Chrome は MTC (Merkle Tree Certificates) という新たな証明書技術を開発しています。従来の証明書チェーンは署名が連鎖する仕組みですが、MTC は Merkle ツリー構造を利用して証明を軽量化し、認証データ量を削減します。これにより、Web の速度を保ちながら将来の脅威に備える設計を目指しています。