符号理論
暗号および暗号符号化は、第三者(敵対者(英語版))の存在下で安全な通信を行うための技術である。より一般的には、敵対者をブロックする通信プロトコルの構築と分析に関するものである。データの機密性と完全性、認証、否認防止などの情報セキュリティのさまざまな側面が、現代の暗号の中心である。現代の暗号は、数学、コンピュータ科学、電気工学の分野の境界上に存在する。暗号化を応用したものには、ATMカード、コンピュータパスワード、電子商取引などがある。
符号化は、以下の4種類に分類できる。
情報源符号化 (source coding) : データ圧縮
通信路符号化 (channel coding) : 誤り検出訂正
暗号符号化 (cryptographic coding)
伝送路符号化 (line coding)
情報源符号化(データ圧縮)は、データをより効率的に送信するために、情報源からデータを圧縮しようとする。例えば、ZIPデータ圧縮では、データファイルを小さくしてインターネットトラフィックを削減する。データ圧縮と誤り訂正は、組み合わせて検討することができる。
通信路符号化(誤り検出訂正)は、通信路上に存在する雑音などの障害への耐性を強化するために、余分なデータビット(冗長ビット)を追加する。この技術はあまり目立たないが、例えば音楽CDではリード・ソロモン符号を使って傷や埃による誤りを訂正している。この場合の通信路はCD自体である。携帯電話も高周波転送におけるノイズや減衰による誤りを検出訂正する技術を使っている。一般にデジタル信号による通信には、必ず何らかの誤り検出訂正技術が使われている。