Protocol/Encryption Algorithm

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公開鍵方式 [Public Key Cryptosystem]†[edit]

• 2種類の鍵を使う
  • 秘密鍵 … データ暗号化に使用する鍵
  • 公開鍵 … 暗号の復号に必要な鍵

• 公開鍵で暗号化したデータは、秘密鍵でのみ復号化できる
  • →盗聴防止、改竄防止
• 秘密鍵で暗号化したデータは、公開鍵でのみ復号化できる
  • →本人認証、電子署名、改竄防止

• メリットとデメリット
  • ○ 鍵を公開できる
  • × 処理が遅い

RSA [Rivest Shamir Adleman]†[edit]

• R. L. Rivest, A. Shamir, L. Adlemanが開発

DSS [Digital Signature Standard]†[edit]

• DSA [Digital Signature Algorithm] と同意
• RSA と同レベルの強度

ECDSA [Elliptic Curve DSA]†[edit]

• DSA の亜種
• 楕円曲線 (Elliptic Curve) を使用する

共通鍵方式 (秘密鍵方式) [Symmetric Key Cryptography]†[edit]

• 暗号化、復号化を同じ鍵行う

• メリットとデメリット
  • ○ 処理が早い
  • × 鍵の受け渡しが不便

ブロック暗号 [Block Cipher]†[edit]

• 固定長のブロック単位で暗号化を行う方式

DES [Data Encryption Standard]†[edit]

• ブロック長は 8 byte
• 鍵長は 56 bit

• IBM 研究所が開発、NSA が修正
• 鍵長が短いので利用するべきでない

3DES [Triple Data Encryption Standard]†[edit]

• ブロック長は 8 byte
• 鍵長は 56 bit

• DES による暗号化を 3 回行うため、112~168 ビットのアルゴリズムと同程度の強度となる

FEAL [Fast data Encipherment Algorithm]†[edit]

• 鍵長は 64 bit か 128 bit

• NTT が開発し、CAFIS に導入

RC2 [Ron's Code 2]†[edit]

• ブロック長は 64 bit
• 鍵長は 8~128 bit (デフォルトは64 bit)

• Ron Rivest (RSA Security) が開発したブロック暗号

RC5 [Ron's Code 5]†[edit]

• ブロック長は 32、64、128 bit
• 鍵長は最長 2040 bit

RC6 [Ron's Code 6]†[edit]

• 鍵長は 128、192、256 bit
• ブロック長は 128 bit
• Ron Rivest、Matt Robshaw、Ray Sidney、Yiqun Lisa Yin が開発したブロック暗号

Blowfish†[edit]

• ブロック長は 64 bit
• 鍵長は 32~448 bit の可変長

• Bruce Schneier が開発したブロック暗号
• ライセンスフリー

CAST-128†[edit]

• ブロック長は 64 bit
• 鍵長は 40~128 bit

• Carlisle Adams、Stafford Tavares が開発したブロック暗号
• RFC2144

CAST-256†[edit]

• RFC2612

IDEA†[edit]

• ブロック長は 64 bit
• 鍵長は 128 bit

• Xuejia Lai、James Massey が開発

AES [Advanced Encryption Standard]†[edit]

• ブロック長は 128 bit (16 byte)
• 鍵長は 128、192、256 bit

Camellia†[edit]

• NTT と三菱電機が開発

ブロック暗号のモード†[edit]

• ブロック暗号を繰り返し使う場合のモード

• ECB [Electronic Codebook]
  • 電子符号表モード
  • 平文ブロックと暗号ブロックが完全に対になる
  • 同じ平文ブロックから生成された暗号ブロックは同内容であるため、繰り返しが一目瞭然となる
• CBC [Cipher Block Chaining]
  • 暗号ブロック連鎖モード
  • 1 つ前の暗号文ブロックと平文ブロックの XOR (排他的論理和) から暗号文ブロックを作成する
  • 最初のブロックには「1 つ前の暗号文ブロック」が存在しないため、初期化ベクトル IV [Initialization Vector] を使用する
  • IV はランダムである必要があるが、TLS 1.0 は前回 CBC モードで暗号化した際の最後の暗号化ブロックが使われていたため脆弱 (BEAST 攻撃で利用)
• CFB [Cipher-Feedback]
  • 暗号フィードバックモード
• OFB [Output-Feedback]
  • 出力フィードバックモード
• CTR [Counter]
  • カウンタモード

ストリーム暗号†[edit]

• ビット、もしくはバイト毎に暗号化を行う方式

RC4 [Ron's Code 4]†[edit]

• 鍵長は 40~256 bit

ハッシュ関数†[edit]

一方向性ハッシュ関数†[edit]

• 元のデータサイズにかかわらず、一定長のデータを作成する関数
• 元データの完全性を担保するために使われる
• ハッシュ値から元のデータを得ることは不可能
• 異なるデータから同じハッシュ値が得られる可能性は極めて低い

MD2†[edit]

MD4、MD5 [Message Digest]†[edit]

• 128 ビットのデータ列を生成
• Ron Rivest (→RSA) が開発
• 1992 年に弱点が発見されており、利用するべきではない

SHA-1 [Secure Hashing Algorithm 1]†[edit]

• 160 ビットのデータ列を生成
• NSA が開発
• 2017 年までに弱点が発見されており、利用するべきではない
• 現在も広く利用されている

SHA-2 [Secure Hashing Algorithm 2]†[edit]

• 新世代 SHA の総称
• SHA-224, SHA-256, SHA-384, SHA-512 (最後の数値が出力長)

SHA-3 [Secure Hashing Algorithm 3]†[edit]

• SHA3-224, SHA3-256, SHA3-384, SHA3-512 (最後の数値が出力長)
• SHAKE128, SHAKE256 (可変長)

MAC [Message Authentication Code]†[edit]

• 元のデータと秘密鍵を元に生成された一定長のデータ
• 元データの完全性を担保するために使われる
• ハッシュと違い、秘密鍵を利用して MAC を生成するため、MAC の改竄を防ぐことが出来る

HMAC [Hash-based Message Authentication Code]†[edit]

• ハッシュ関数と秘密鍵を元に MAC を生成する方式
• RFC 2104

HMAC-MD5†[edit]

HMAC-SHA1†[edit]

鍵交換方式†[edit]

• セキュアではない通信経路上で秘密鍵を交換する場合に使用される

Diffie-Hellman†[edit]

ECDH [Elliptic curve Diffie–Hellman]†[edit]

• Diffie–Hellman の亜種
• 楕円曲線 (Elliptic Curve) を使用する

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