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暗号技術の概要
【2001.10.16 】【第３回】
３．暗号技術
・共通鍵（慣用鍵、秘密鍵、対称鍵）暗号系[暗号化と復号に同じ鍵を使う]
ｋ＝ｋ1、あるいは、ｋ、ｋ1はお互いに一方から他方が用意に求まる
・公開鍵（非対称鍵）暗号系
ｋ＝ｆ（ｋ1）、ｆは一方向性関数（one-way function)
〇一方向性関数：ｆは容易に計算可能ｆ-1は計算が困難
暗号使用の目的
・守秘（メッセージのやりとり自体を秘匿する通信をsubliminal channel、そのような通信技術をsteganographyという。
・認証
−送り手認証
−メッセージの認証（完全性ともいう）
・その他各種応用
公開鍵暗号系(public-key cryptography)
共通鍵暗号系に対する利点
・鍵配送の問題がない
・鍵保管が容易
・ディジタル署名の実現が容易
(例）
QA〜Eの5人に鍵はいくつ必要か？
共通鍵暗号系・・・10個 5C2
公開鍵暗号系・・・５個
ディジタル署名（digital signature）
送信者Aから、受信者Bへのディジタル署名つきメッセージＭとは
・Ｂは、Ｍが、Ａからのものであることを検証できる。
・Ａの署名の偽造はＢを含めて不可能。
・ＡとＢとの間の争いを第三者が調停できる。
注意：単なる認証（authentication）とは異なる。
暗号解析（cryptanalysis)、攻撃（attack)
１．暗号文のみ攻撃（ciphertext only attack）
２．既知平文攻撃（known plaintext attack）
３．選択平文攻撃（chosen plaintext attack）
４．選択暗号文攻撃（chosen ciphertext attack）
５．適応的選択平文・暗号文攻撃（addaptive chosen ciphertext attack）
４．共通鍵暗号系
形式による分類
・ブロック暗号 block cipher
ｎバイト入力ｎバイト出力 ｎ＝８，１６
ｎバイト区切りのことをブロックという
・ストリーム暗号 stream cipher
1bit毎で暗号化
平文 暗号化
〇―――――△
〇―――――△
〇―――――△
対応関係が前のものに依存
基本的な構成要素
・転置（転字）transposition、permutation
出現位置の置き換えを行う
ＡＢＣ｜ＤＥＦ｜ＧＨＩ｜ＪＫＬ
↓
ＣＡＢ｜ＦＥＤ｜ＩＧＨ｜ＬＪＫ
・置換（換字）substitusion
００――→１０
０１――→０１ 全単射
１０――→１１
１１――→００
最近の暗号は、この組み合わせが用いられる。（合成暗号 product cipher という）
ブロック暗号の基本構造
・Festel型
・involution
課題 10月19日まで
前回と今回の講義内容について意見、感想を200字以上何字でも。
オプション課題
任意のセキュリティに関する主題について、意見、感想、質問、その他、講義進め方についてなど。