SEMINAR
基 礎 講 座情報セキュリティ技術と現代暗号インターネットに代表される最近のネットワークの発達により、国境といった概念さえ希薄となる社会環境が生まれています。この仮想的な社会での安全性を守る技術として、情報セキュリティ技術や暗号技術が注目を浴びています。今回の解説は、この情報セキュリティ技術と暗号技術の動向を簡単に解説します。

１．はじめにシステムに対する代表的な脅威

ユーザーにはなじみが薄く、小説等

半導体技術や情報処理技術の進としては、メールや電磁媒体を介を通して目に触れる程度でした。し

展に伴い、一般家庭や各種機器にして媒介されシステム破壊や個人情かし、近年の情報化・ネットワークコンピュータが浸透し、最近はイ報の流失を招くコンピュータウィル化の進展に伴い、急速に身近な技術

ンターネットの普及と相まって、スやコンピュータ、ネットワークにとなってきています。特に、1970それぞれのコンピュータがネット不正侵入し、コンピュータやネット年代後半に相次いで発表された公開ワーク化されつつあります。

ワーク上にある情報の盗聴や改ざん

鍵暗号技術や米国標準暗号D E S等が考えられます。

（Data Encryption Standard）
といった

特に、インターネットは国境という概念を超越したグローバルな情報セキュリティ技術は、安全技術は、「現代暗号技術」の名にふさ広がりを包含しています。そこでな通信の手順を定めたセキュアプ

わしい新たな技術を生み出すに至っは利便性は向上したもののこれまロトコル技術、ネットワークやコています。

で考えられなかったような危うさンピュータ間での認証の手続きををもたらしたともいえます。

定 め た 公 開 鍵 基 盤（ P K I ）構 築 技

３．現代暗号技術

術、安全なコンピュータシステム

暗号技術とは、ある情報を特定のを構築するためのセキュリティシグループ内で共有し、第三者に対しステム構築技術等の情報セキュリ漏洩することを防止する技術です。

情報セキュリティ技術は、ユーティシステム構築技術から成り特に、情報セキュリティ技術を支えザーが使用するサービスに組み込ま立っています。さらに情報セキュる現代暗号技術は、コンピュータのれ、通常は意識されないようになっリティシステム構築技術における発達とともに生まれたといっても過ていますが、その目的は、脅威（攻安全性は、個人認証技術、侵入検言ではありません。この現代暗号技撃）から、システムを保護し、円滑に知技術、アクセス制御技術、暗号術は、公開鍵暗号技術と共通鍵暗号サービスを提供し続けることです。

技術等の情報セキュリティ要素技技術に大別され、この２つの方式が術により支えられて組み合わされて用いられてます

います。中でも、暗（図−２、３）。

号技術は情報セキュ

３．１ 共通鍵暗号技術

２．情報セキュリティ技術と暗号技術

コンピュータウイルス

脅威 不正アクセス

アプリケーション
電子決済（電子マネー）

電子商取引

コンテンツ流通
著作権保護

セキュアプロトコル技術
セキュリティシステム構築技術

PKI構築技術

システム技術 (Public Key Infrastructure)

図−１

16

要素技術
暗号技術

電子透かし技術
侵入検知技術情報セキュリティシステム技術の概要

Kensetsu Denki Gijyutsu Vol.127 1999. 9

共通鍵暗号とは、情報の送り手えるキー技術となっ（送信者）と受け手（受信者）の間でています。

「（共通）鍵」と呼ばれる情報を共有し暗号技術自体は、鍵回復技術
アクセス制御技術
個人認証技術リティシステムを支従来は軍事・外交のている場合にのみ正しく情報が伝達できる仕組みです（図−４）。

分野を中心に使用さ現代暗号としての共通鍵暗号方れてきたため、一般

式は、1976年に米国政府により連基礎講座

現代
暗号技術の安全性評価を受、よって見いだされた「公開鍵暗号方楕円曲線暗号信頼性の向上が期待式」
は、現代暗号を代表する暗号方ブロック暗号できるメリットもあ式です（図−５）。公開鍵暗号方式でります。

は、暗号アルゴリズムだけでなく３．2 共通鍵暗号の暗号化に用いる鍵（暗号化鍵）さえRSA暗号⁝

公開鍵暗号技術共通（秘密）鍵暗号技術

DES,FEAL,MISTY,AES

ストリーム暗号図−２

現代暗号技術の分類
通信路

送信者

受信者

暗号鍵
平文

安全性評価

復号鍵
平文
復号方式
（アルゴリズム） I Love You

暗号文暗号方式

I Love You （アルゴリズム）

A5?m8&$

盗聴・改竄
図−３
送信者

平文
I Love You暗号の原理
通信路

受信者

共通鍵（暗号鍵）0110111

共通の情報

共通鍵（復号鍵）0110111

共通鍵暗号（暗号化）

暗号文

共通鍵暗号（復号）A5?m8&$

平文
I Love You●共通鍵は事前に何らかの方法で共有しておく

図−４

共通鍵暗号の原理も公開しても安全性が確保できるでは、現代の共通鍵方式です。暗号化鍵を公開してし暗号は、どのようにまうことから「公開鍵暗号」と呼ば安全性を評価していれます。さらに、この「公開鍵暗号るかを概観してみま方式」のもう一つの特長に「ディジしょう。現代暗号のタル署名」という機能があります。

安全性は、暗号解読

この「ディジタル署名」は、ネットと密接な関係がありワークの中で、「印鑑」や「サインます。ここでの暗号（署名）」の代役を果たす機能であ解 読 と は 、 平 文（ 元り、認証書（証）をベースとした「公の 情 報 ）に 関 す る 情開鍵暗号基盤(PKI：Public Key

報と暗号文から鍵をInfrastructure)」の基本技術となって推定することをいいます（図−６）。

邦情報処理標準(FIPS: Federal In-い、暗号の強度とは暗号解読に必

公開鍵暗号方式の代表例が、formation Processing Standard)と要な情報量と計算量といい換える

1977年にRivest, Shamir, Adeleman

して制定されたデータ暗号化標準ことができます。具体的な、解読の３人によって発明されたＲＳＡ暗DES(Data Encryption Standard)にの方法には全数探索法、差分解読号です。RSA暗号は大きな整数に関始まります。この暗号方式の特徴法、線形解読法といった様々な解読する「素因数分解問題の困難性」
を安は、暗号アルゴリズム（情報を暗号法があるため、各々の解読法ごとに全性の根拠としています。このＲＳ化するための手続き）を公開したこ評価する必要があります。

Ａ暗号も、暗号解読技術（素因数分とです。それまでの共通鍵暗号方

３．３ 公開鍵暗号方式

解能力）の向上に伴い、暗号の鍵の1976年に、DiffieとHellmanに式は、鍵ばかりでなく暗号アルゴリズムも秘匿されているのが当然でした。しかし、インターネットのような送信者

通信路

平文

暗号文

公開鍵暗号（暗号化）

I Love You

くくなりつつあります。

受信者
プライベ ートキ ー（秘密鍵）1100110

パブリックキ ー（公開鍵）0110111

平文

公開鍵暗号（復号）A5?m8&$I Love You

オープンな環境で●暗号化鍵（公開鍵）と復号鍵（秘密鍵）が異なっているは、暗号アルゴリズ●暗号化鍵の方は公開しても安全性が保たれる

図−５
署名者

れるため、暗号アルユ ーザーA

ユ ーザーB

Aの秘密鍵

Aの公開鍵実上困難となっています。逆に、積極的に公開することにより設計者自身の評価だけでなく、第三者

通信路

K AS
公開鍵暗号
E
メッセージ

メッセージ

署名

ハッシュ関数H

検証者K AP
公開鍵暗号
E

署名

メッセージ

署名

ハッシュ関数H
付加

秘密鍵で暗号化

検証

公開鍵で復号

E(H(M),K AS )E(H(M),K AP )図−６「楕円曲線暗号」という新しい公開鍵暗号方式の研究が活発に行われてい４．まとめ

公開鍵暗号の原理

不特定多数に配布さゴリズムの秘匿は事そこで、代数学の成果を利用したます。

●暗号化鍵と復号鍵はペアになっている

ムは様々な形態で、長さが長くなる傾向にあり、使いにネットワークの発達に伴い、身近な技術となりつつある情報セキュリティ技術と暗号技術の最近の動向をご紹介しました。この分
野は、現在もっとも研究開発が活発な分野の一つであり、目が離せない技術といえます。

ディジタル署名

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