JapanPrize歴代受賞者による社会貢献

私たちの生活を大きく変えた技術を生み出したJAPAN PRIZE受賞者

情報・通信

1876年にグラハム・ベルが電話機の特許を取得してから百数十年。現在では、世界のほとんどの地域でインターネットが利用でき、必要な人といつでも会話や情報のやりとりができるようになりました。こうした「情報化社会」の実現には、通信衛星や海底ケーブルを利用して大量の情報を送受信する技術や、通信の信頼性と効率を高める技術が不可欠でした。JAPAN PRIZEでは、こうした「通信の革命」をもたらした科学者・技術者が受賞しています。

数学・コンピューターサイエンス

現代では、生活のあらゆる場面においてコンピューターが活用されています。そして今も、コンピューターサイエンスは、革新的な進歩を続けています。コンピューターが人と同じように考え、判断できる人工知能の研究が進められているほか、応用数学を利用しコンピューター通信における間違いを限りなくゼロにする技術、ロボットが人と共存する社会を実現する技術など、JAPAN PRIZEの受賞者は、常に新たな技術に挑戦し続けてきました。

半導体・電子デバイス

戦後、私たちの生活を便利で豊かなものに変えたのは、テレビ、生活家電、コンピューター、スマートフォンなど、さまざまなエレクトロニクス製品です。そして、こうした製品の実現には、半導体の性能を飛躍的高める技術、情報を高密度で記録する技術、通信の可能性を広げるレーザー光の実現など、たくさんのブレークスルーがありました。現代を切り開いた画期的な技術の開発に携わった科学者・技術者がJAPAN PRIZEを受賞しています。

化学・新材料

現代社会の発展は、産業革命以前には知られていなかった物質、存在しなかった物質によって支えられているといっても過言ではありません。有機合成化学の進歩は、化学繊維・電子材料など優れた新材料を次々と生み出したほか、新たな医薬品の誕生にも大きく貢献しました。また、物質の結晶構造に注目したアモルファス材料の発見は、金属材料に新たな可能性をもたらしました。こうした新たな素材の誕生に貢献した科学者・技術者がJAPAN PRIZEを受賞しています。

医学・生命科学

「いつまでも健康で長生きしたい」という人々の願いに、JAPAN PRIZEを受賞した科学者・技術者たちは挑戦してきました。がんの原因に関する基本概念の確立、人工臓器の開発、天然痘根絶やHIV(ヒト免疫不全ウイルス)の発見、病気の早期発見につながる画像診断装置の発明、脳の病気の発症メカニズム解明、分子標的薬という新たな抗がん剤の開発など、テーマはさまざまですが、受賞者の業績をきっかけに研究開発は加速し、現代医療の発展につながりました。

生物資源

戦後、発展途上国を中心として人口の拡大が続き、深刻な食糧問題が生じました。科学技術への期待は「病気に強く、収穫量の多い品種の開発」や「健康な家畜を効率よく繁殖する技術の開発」であり、JAPAN PRIZEの受賞者たちも、熱帯・亜熱帯向けのイネの多収穫品種の開発や家畜の凍結精子による人工授精などに取り組みました。その結果、農業の生産性は大幅に向上しましたが、現在では海洋における漁業資源の涸渇という問題が浮上しています。

地球環境・エネルギー

地球は、私たち人類にとっての「ゆりかご」であるともに、時には自然災害をもたらし多くの人の命を奪う存在でもあります。例えば「地震はなぜ起こるのか」という人類の疑問にJAPAN PRIZE受賞者たちは答を出そうと挑戦し続けてきました。また、フロンガスによるオゾン層破壊のメカニズムの解明、熱帯林の保全、持続可能社会への提言、水災害を防ぐための新たな河川工学の提案など、JAPAN PRIZEの受賞者は常に新たな視点を私たちにもたらしています。

数学的な方法論を駆使し
デジタルネットワークのセキュリティを守る

2017年(第33回)JAPAN PRIZE

アディ・シャミア博士(イスラエル)

ワイツマン科学研究所 教授

アディ・シャミア博士(イスラエル)

 

私たちは日々インターネットを利用しています。インターネットのようなデジタルネットワークにおいて、快適な利用のためには、そのセキュリティ(安全性)が保たれていることが不可欠です。セキュリティにも、コンピュータが盗まれないようにすることなど、いろいろありますが、情報そのものの安全性を扱う情報セキュリティが特に重要です。暗号をはじめ、情報セキュリティの根幹となるさまざまな考え方の提案を行い、その実現方法を示すことにより、暗号学という新しい学問を牽引してきたのがシャミア博士です。

暗号は情報セキュリティの最も重要な基本技術です。長らく、暗号化鍵と暗号文を元に戻す復号鍵が同じものである「共通鍵暗号」が使われてきました。これに対し、暗号化鍵と復号鍵が別で、暗号化鍵を公開しても復号鍵をそこから導き出せない「公開鍵暗号」という画期的な提案が行われ、これを初めて実現したのが「RSA暗号」です。シャミア博士が所属していたマサチューセッツ工科大学の2人の研究者との共同研究の成果です。大きな2つの素数の積が与えられたとき、それをもとの素因数に分解するのが難しいため、RSA暗号を解読できず、安全な暗号通信が行えます。

情報の安全な保管は情報社会の大事な課題です。博士は、どのように情報を分散して保管すれば、どの程度情報が漏れても安全かを保証する「秘密分散法」を最初に提案し、実現しました。多項式補間という数学の考え方が使われています。また、デジタルネットワークでは、その人が本人かどうかの認証も重要です。自分の身元を示す秘密情報を漏らすことなく、相手とのやり取りの中で、確かに自分がその秘密情報をもっていることを相手に納得させる「個人識別法」を開発しています。

暗号学の発展には、開発された暗号技術が本当に安全かどうかを確かめるための解読に関する研究も必要です。これについても種々の卓越した業績があります。共通鍵暗号は、高速に暗号化・復号できるので、その利点を生かせる環境では、現代でも、よく使われています。多くの共通鍵暗号では、2つの暗号文の差をとっていくと、暗号化処理の一部が相殺され、統計的な手法を用いれば解読できることを見いだし、「差分解読法」を開発しました。また、パソコンの雑音をそばに置いたスマートフォンやマイクで拾い、その解析からRSA暗号も状況によっては破れるという「アコースティック解読法」も実現しています。

このようにシャミア博士は、デジタルネットワークの創成期から40年に渡り、情報セキュリティの最前線で研究の流れをつくってきたのです。

イラスト

世界初の公開鍵暗号「RSA暗号」

イラスト

暗号化鍵と復号鍵が別で、暗号化鍵を公開しても復号鍵をそこから導き出せないという「公開鍵暗号」という画期的な提案に対したが実現方法がなかった
これを解決したのがRSA暗号

「RSA暗号」の要は、非常に大きな素数の積

イラスト

RSA暗号は素因数分解の困難性を利用した方式

現在のRSA暗号:素数の積nの大きさは22048から24096
銀河系(Galaxy)の原子数:2223程度といわれている
スパコン京の演算速度毎秒1京510兆回の演算≒253
スパコン京の1万回の演算回数≒291

タイムライン

2017年(第33回)JAPAN PRIZE

より詳しくはこちら

ページトップへ