暗号とは？/ アイフル
[ 39] 暗号 - Wikipedia
[引用サイト] http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9A%97%E5%8F%B7
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コード 通信文の単語やフレーズを、事前に決めておいた言葉・記号で置き換える。これらは符牒や隠語とも呼ばれる。 サイファ 通信文を、意味とは関係なく、所定のアルゴリズムに従って、（1つまたは複数の）文字やビットごとに置換や転置を行うことで、読めない文に変換する。 秘匿通信を行う上で最も単純な方法は、(1)の通信文そのものの所在を隠してしまうことである。歴史上実際に行われたものとしては、通信文を丸めて飲み込んだり、ベルトの内側に書き普通の被服のように身につけたり、新聞の文字に印（文字横に穴を開ける等）をつけて文章を作る、頭を剃りあげて頭皮に通信文を刺青し、再び頭髪が生えそろうことで隠す、などもあったようである。 (2)の事前に「○◇△といえば、〜のこと」等と事前に取り決めておくことで秘匿することも行われた。個人間で行うものから組合やギルド等の特定のグループ内で行うものがある。事前の取り決めではなく、特定の人達だけが知る事項などを元に、意味は同じままで、言い方を変えることで秘匿することもある。秘匿したい特定の単語だけ置き換えることも、コードブックと呼ばれる辞書を作成して、全ての単語を置き換えることもあり、「ルイ14世の大暗号」、「ナポレオンの小暗号」などが知られている。しかし、(2)のコードは、歴史的な使用例は幾つか知られているが、現代の通信技術での使用例はあまり知られていない。コードという言葉自体は「圧縮」や「誤り訂正」の目的で使われるコード（符号）や、認証用のコード（MAC）などで使用されている。 戦時下における作戦や命令を敵に知られると作戦の裏をかかれて文字通り致命的な結果を招くことになるなど、第三者に通信内容を知られては困ることがある。暗号はそのような場合に独特の表記法を使って通信文を変換することによって、第三者が通信文を盗み見ても意味が分からないようにする為に考案され、主に戦時下において軍事技術の一つとして発達してきた。 初期の暗号は、安全性が不確かなものも多く、使用中に解読され、その場しのぎに改良を試みるものの、更に巧妙な手口によって破られてしまうといった、イタチごっこに陥る事もあった。 暗号の歴史については暗号史を参照。 この記事では、主に(3)の解説を行い、(2)にもふれることにする。また、暗号技術は、秘匿通信に限らず、相手の身元を確認する認証や改竄の検出にも応用され、貨幣の偽造防止技術への応用も研究されている。これらについては電子署名、認証、ハッシュ関数、電子マネー等を参照。 鍵を使わない方法は、新しい方法を考案するには手間がかかるほか、一度敵に知られた方法は二度と使えない、暗号の信頼性を客観的に評価することができないなどの問題がある。例えば、シーザー暗号（古典暗号の一つ）は、暗号化・復号の表記法が秘密でなければ安全性が保てなかった。 それに対し鍵を使う方法は、アルゴリズム自体を敵に知られても構わないような方法が目標であり、一度考案した方法は、鍵を変えることで何度でも使える、アルゴリズムを広く公開することで信頼性を十分に検討することができるなどの多くの利点がある。 近代になると、このように鍵のみを秘密にしていれば暗号化・復号の方法を皆に公開した場合でも安全を保てることが暗号にとって望ましい目標である（ケルクホフスの原理）と認識され、現代暗号では鍵を使うものが主流となった。 さらに現代暗号では、暗号化・復号の方法だけではなく、暗号化の鍵を公開しても安全性が保てる方式（公開鍵暗号）も扱う。 換字式 - 最もシンプルな単一換字式としてシーザー暗号、ポリュビオス暗号などが知られている。より安全性が高い多表式換字にヴィジュネル暗号などがある。これらの暗号は小説で扱われることもあり、「黄金虫」、「踊る人形」（単一換字）、「ジャカンタ」（多表式換字）などがある。 例2 日露戦争で使われた暗号文：「アテヨ イカヌ ミユトノホウニセツシ、ノレツ ヲハイタダチニヨシスコレヲワケフ ウメルセントス、ホンジツテンキセイロウナレドモナミタカシ」。コードブックは「アテヨ=敵、イカヌ=艦隊、ノレツ=連合艦隊、…」のように秘匿したい単語をカナ3文字に対応（2文字目は単語の最初と同じ音にもなっている）させている。平文は「敵 艦隊見ユトノ警報ニ接シ、連合艦隊 は直チニ出動、コレヲ撃沈 滅セントス、本日天気晴朗ナレドモ波高シ」となる。 例3 真珠湾攻撃で使われた暗号文：「ニイタカヤマノボレ1208」（＝12/8に日米開戦、事前に決めておいたフレーズを合図とした）。なお、「ト」の連打(＝全軍突撃せよ）、「トラトラトラ」(＝我、奇襲に成功せり）などもよく知られているが、正確には電信の短点連打音等の聞き分け易い音を合図としたものである。日本海軍機が搭載していたのは無線機電話機ではなく、無線電信機であったため、交戦時に複雑な電文の送信・聴取は困難なことから、和文電信で単純な符号の組み合わせなる(「ト」は短点３ツ、「ラ」は短点４ツを組み合わせて)、短点連打音(＝全軍突撃せよ）、短点７ツの反復音(＝我、奇襲に成功せり）を合図としたものである。 例4 単語を暗号書（コードブック）で対応する数字に変え、さらに乱数表から一定の法則で抜き出した数字を加える二部制の暗号もある。復号には、暗号作成時に使用したものと同一の乱数表と暗号書が必要。太平洋戦争における日本海軍がこうした二部制の暗号を使用していた。 初期の古典暗号は、多くは紙と鉛筆のみで暗号化を行うが、多少の道具を用いるものもあった。暗号解読の進歩により単純な暗号では安全ではなくなると、複雑な処理を自動化するための機械が発明された。 紀元前5世紀、古代ギリシアで、特にスパルタにてスキュタレー σκυτ?λη と呼ばれる棒が暗号に使用された。同じ太さの棒を2本用意し、送信者と受信者が各々所持する。送信者は右図のように棒にテープを巻きつけて平文を横書きする。するとテープには平文の文字が飛び飛びに記されることになる。棒からテープを外してテープのみを受信者に送る。転置式暗号の一種である。暗号強度は決して高くないが、転置の際の書き間違い・読み間違いを回避できる手段である。 15世紀、アルベルティの考案した暗号円盤が最古のものとされる。大小２枚の円盤からなり、内側の円盤を回転させて平文・暗号文の対応を決める。位置を固定して暗号化・復号を行うとシーザー暗号となり、一文字毎に位置をずらすと多表式暗号となる。南北戦争でも使用された。ローター式暗号は多段に接続した暗号円盤を機械化したものともいえる。 16世紀、ジェロラモ・カルダーノが穴をあけたカード（カルダングリルと呼ばれる）を使って作成する分置式暗号を考案している。 コードの対応表（略号集、ノーメンクラタ）や乱数表などを記載するのに使った。鍵フレーズを指定するために聖書や辞典が使用されることもあった。MI5が捕まえたスパイが所持していたとされる乱数表は、指サイズの小型のもので多数の数値が印刷されている。 コンピュータの進歩と普及により、ハードウェアだけではなく、ソフトウェアでも暗号が実装できるようになった。 暗号化に用いられた表記法の特定あるいは鍵を探索する行為。または鍵を用いずに暗号文を平文に戻すこと。解読ともいう。暗号の方式によって様々な攻撃法が考案されている。暗号の攻撃法も参照。 共通鍵暗号において、暗号化にも復号にも用いられる鍵。暗号化側と復号側が同じものを持っている必要があり、鍵を共有する過程で盗聴された場合に通信の秘密はまったく保てなくなる。秘密鍵ということもある。 公開鍵暗号において、暗号化に使用する鍵。暗号化鍵とも言う。復号側が持つ秘密鍵と対になった鍵が必要で、復号側はあらかじめ自分の公開鍵を暗号化側に通知しておく（公開する）ことから公開鍵と呼ばれる。 公開鍵暗号において、復号に使用する鍵。復号鍵とも言う。復号側だけがこのデータを持っている（秘密にする）ことから秘密鍵と呼ばれる。（秘密の共通鍵にたいして）私有鍵ということもある。公開鍵から秘密鍵を推測することは非常に困難（事実上不可能）である暗号法を選択する必要がある。 |
[ 40] 暗号解読 - Wikipedia
[引用サイト] http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9A%97%E5%8F%B7%E8%A7%A3%E8%AA%AD
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この項目では一般的な意味について記述しています。哲学用語としての暗号解読については暗号形態をご覧ください。 暗号の解読とは、暗号文を作成するのに用いた秘密情報（秘密の表記法や秘密の鍵など）にアクセスすることなく、暗号文を平文に戻すことである。これに対して、秘密情報を用いて暗号文を平文に戻すことは復号といい、解読と復号は区別することが多い。（以下、秘密情報のことを"鍵"と記す） 他人に知られたくない情報を秘匿する手段として暗号が生まれるのと同時に、秘密を暴くための暗号解読も生まれたと考えられる。 研究としての暗号解読には、暗号(Cipher)の解読だけではなく、デジタル署名の偽造、ハッシュ関数のコリジョン探索、あるいは暗号プロトコルの解読なども含まれる。 一般には、解読は、鍵を与えられずに暗号文を平文に戻すことをいう。 あるいは正当な利用者が平文に戻すことを復号といい、それ以外を解読とすることもある。 暗号文を平文に戻す際に、鍵を何かしらの方法で推測して暗号文を復号する場合も解読という。推測ではなく暗号文を作成するのに用いた鍵を不正に入手して暗号文を復号する場合は暗号の解読とはいわないが、「復号＝正当な利用者が暗号文を平文に戻すこと、解読＝それ以外」とする場合には解読に含まれることになる。 鍵の推定は、可能な鍵の候補を全て試みる「全数探索」と何かしらのアルゴリズムによって鍵の候補を絞り込む「ショートカット法」がある。 暗号解読では、平文を求めるだけではなく、暗号方式の問題を見つけることを解読ということがある。暗号方式の問題には、 平文や鍵は、全部が判明するだけではなく、その1bitでも1/2より高い確率で推定できる場合（部分解読）、さらには特定の1bitではなく平文や鍵に関する何かしらの特徴が得られる場合（乱数との識別可能）には、問題があるということがある。これらは、特定の平文や鍵(weak key)を選択した場合にのみ平文が求まる場合と、鍵や平文に関係なく一般に求まる場合がある。 平文を求めるのではなく、暗号文を変更することで暗号文に対応する平文を変更できる場合にも、暗号方式に問題があるということがある。暗号文の1bitを反転することで平文の1bitを反転できると、平文を知ることができなくてもその内容を操作することができてしまう。 現代暗号は、計算量的安全性を根拠とし、暗号方式を公開した暗号が多いため、全数探索によって鍵を求めても暗号方式に問題があるとは言わず、全数探索よりも効率的に鍵を特定できる方法（ショートカット法）があるときに問題があるということがある。 暗号の解読法は、解読に用いる情報やその仮定や前提条件を整理した攻撃モデルによって分類される。主な攻撃モデルに次の4つがある。 既知平文攻撃（KPA）は、既知の平文に対応する暗号文を得られる条件で、暗号文から平文を求める攻撃である。平文が既知となる例に、通信プロトコルによってデータの最初のブロックが固定あるいは通番や日時になっていて予測可能な場合がある。 選択平文攻撃（CPA）は、任意の平文に対応する暗号文を得られる条件で、暗号文から平文を求める攻撃である。公開鍵暗号の場合には、公開鍵を用いて任意の平文を暗号化することができるため、選択平文攻撃に対して安全であることが必須である。 選択暗号文攻撃（CCA）は任意の暗号文（ただし解読対象の暗号文は除く）に対応する平文を得られる条件で、ある暗号文から平文を求める攻撃である。 上記の分類にはさらに細かな分類がある。選択平文攻撃（選択暗号文攻撃）には、指定した平文（暗号文）に対応する暗号文（平文）を得られた後で、さらに別の平文（暗号文）を指定して暗号文（平文）を得られる条件の攻撃があり、これを その他、平文・暗号文以外の条件を仮定することもあり、関係が既知な鍵を用いて暗号化/復号した平文・暗号文が得られる条件で行う がある。秘密情報に権限ベクトルを加算した値を秘密鍵として認証コードを暗号化するような装置では、秘密鍵の差分が既知となるため、関連鍵攻撃の条件を満たす。 |
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