量子セキュアクラウドによる高速安全なゲノム解析システムの開発に成功～従来不可能だった情報理論的安全で高速な処理を実現～

　長﨑正朗 学際融合教育研究推進センター特定教授は、情報通信研究機構（NICT）、株式会社東芝、株式会社ZenmuTechと、量子セキュアクラウド（量子暗号ネットワーク上に秘密分散を組み合わせた分散ストレージシステム）にゲノム解析専用装置を装備し、全ゲノムデータの安全な伝送・保管・解析をリアルタイムで実施できるシステムの開発に成功しました。

　安全なデータの解析手法として開発されている準同型暗号を用いたものやマルチパーティ計算では扱うことがほぼ不可能であった全ゲノムデータに対し、情報理論的安全な暗号化処理を施すことにより、ゲノム解析専用装置の処理速度を損なうことなく、情報理論的安全なデータ解析を実現しました。また、解析や治療に不必要な個人情報に対し、フィルタリング機能を実装しており、個人情報を保護しつつゲノム解析を実施できるシステムが完成しました。

　今後、本技術は、超長期に保管が必要な患者のMRI画像データなどの安全な利活用を可能とするデータプラットフォームとして活用されることが期待されています。

　本研究成果は、2022年11月2日に、英国科学雑誌「Scientific Reports」に掲載されました。

研究者のコメント

「安心・安全にヒトゲノム情報を管理しつつ、情報解析を行い、さらに、解析結果を臨床の現場に提供するには、今後、次世代のセキュリティ技術が必要と考えています。本研究は、量子クラウドによるゲノム情報の管理、トラストノードによる超高速計算、利用者の個人認証と情報フィルタリング技術による臨床現場への診断に必要な情報のみの提供、という3点を量子技術の徹底活用により、情報理論安全性を備えた理論構築と試験実装を実現できました。今後、実現場での利用が広がっていくことを期待しています。」（長﨑正朗）