乱数表

乱数表について

乱数表（らんすうひょう）とは、暗号理論において特に注目される数表で、暗号化や復号に使用される乱数が記載されています。日本においては、野球の乱数表も広く知られていますが、これは特定の文脈に限られるため、ここでは一般的な暗号に関連した乱数表に焦点を当てます。

暗号と乱数の関係

暗号においては、文字の出現頻度の偏りといった統計的特徴が暗号解読の手助けとなることがあります。このため、暗号技術では「スクランブル」という手法が重要です。これは、乱数を用いて情報を混ぜ合わせることで、元のデータを推測しにくくするアプローチです。正規の受信者は、送信者と同じ乱数表を持っている必要があり、これを用いて元の文字列や数値に戻します。暗号化と復号に際して使用されるこの乱数表は、極めて高品質な真の乱数で構成されることが望まれます。

コードと乱数の活用

暗号における「コード」とは、情報を一定の単位に分け、それに対して符号を割り当てる形式を指します。たとえば、「敵艦隊見ゆとの警報」の文章を特定の符号に変換するような、文字ベースの暗号がこれに該当します。この場合、元のテキストを連想させるような部分を含めることで扱いやすくなりますが、暗号としての強度は弱くなります。乱数を使用すると、これらの符号をランダムに割り振ることができ、推測が難しくなります。

サイファーにおける乱数の重要性

「サイファー」とは、文字単位での転置や置換を行う伝統的な暗号技術を指します。電子化後のブロック暗号も、このサイファーの一種といえます。暗号学において、乱数表はサイファーの選択過程において用いられる乱数を記載したものです。できれば真の乱数が好まれるものの、乱数の運用方法が実際の暗号の安全性に与える影響は特に大きいです。

ワンタイムパッドとその課題

ワンタイムパッドは真の乱数を使用し、一度だけ使用した乱数列を再利用しない暗号方式です。この方式は理論上、最高の安全性を誇りますが、実際には乱数をあらかじめ双方で共有するコストが非常に高いという難点があります。正確に運用されない場合、その理論的な強度が損なわれるリスクも存在します。

このように、乱数表は暗号理論において不可欠な役割を果たしており、その有効な運用方法を理解することが、暗号の安全性向上に寄与することとなるでしょう。

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