暗号解読

暗号解読の概要

暗号解読（cryptanalysis）は、暗号に関する研究や技術を指し、特に暗号文を平文に戻すプロセスに焦点を当てます。暗号解読の目的は、暗号文を生成するために使用された鍵や秘密情報なしで、元の情報を明らかにすることです。これに対して、秘密情報を使用して暗号文を平文に戻す行為を「復号」と呼び、復号と解読は異なる概念として認識されています。

解読の定義

暗号解読は、与えられた鍵なしで暗号文を解読することを意味します。この解読行為には、解読を目的とするだけでなく、使用される鍵を求めるプロセスも含まれます。鍵の推定には、全ての可能性を試す「全数探索」と、特定のアルゴリズムを使用して鍵の候補を絞り込む「ショートカット法」があります。特に、鍵が特定されると、暗号文全体を復号できるため、これを「完全解読」と呼んでいます。

特定の暗号方式では鍵を使わずに暗号文から平文を特定する場合もあり、これを「global deduction」と称します。

解読法の分類

暗号の解読技術は、その手法や使用する情報、前提条件に基づいて分類されます。主な攻撃モデルには以下の4つがあります。

1. 暗号文単独攻撃（COA）

この攻撃は、暗号文のみを使用して平文を推定する手法です。例えば、シーザー暗号のような換字式暗号は、複数の暗号文を集めて頻度分析を行うことで解読できます。

2. 既知平文攻撃（KPA）

既知の平文に対応する暗号文が得られた場合に、暗号文から平文を求める攻撃です。通信プロトコルによっては最初のブロックが予測可能であるため、平文が既知となることがあります。

3. 選択平文攻撃（CPA）

任意の平文とそれに対応する暗号文が得られる条件下で行う攻撃です。公開鍵暗号では、この攻撃に対して安全である必要があります。

4. 選択暗号文攻撃（CCA）

その名の通り、特定の暗号文を除く任意の暗号文に対応する平文を得る条件下で行われます。

これらの攻撃には適応型の技法が存在し、選択した平文や暗号文から新たな平文または暗号文を得て、次の攻撃を行う場合が考慮されます。

まとめ

暗号解読は、複雑な情報セキュリティの分野であり、さまざまな手法が存在します。復号との違いや解読法の分類を理解することで、暗号の強さを測定する上での貴重な知識を得ることができます。既知平文攻撃や選択平文攻撃などの攻撃法を駆使することで、暗号の弱点を見抜き、セキュリティを高めることができるでしょう。このように、暗号解読を学ぶことは、情報を守るためには欠かせない要素といえます。

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