暗号の基礎（コースの研究ノート）

• 基本的な用語
  • 平文：平文は送信する必要があるメッセージです。
  • 暗号文：暗号文は、平文を暗号化することによって得られる文字化けした情報です。
  • キー：キーは、暗号化および復号化操作で選択する必要がある入力パラメーターです。
• 古典的なコード
  • スパルタコードスティックデバイス

    

  • シーザーコード
  • 暗号化方式
    • パスワードの置換：平文のアルファベットの値を変更せずに、入力平文のアルファベット順を乱します。
    • 代替パスワード：順序を変更せずにプレーンテキストの文字を置き換えます。
    • ステガノグラフィー：メッセージの存在を隠すことでメッセージを保護します
      • 見えないインク
      • 文字フォーマットの変更
      • 画像の歪み
    • チベットの詩
    • 暗黙の文法
    • 単語分析
• 機械コード
  • 暗号化および復号化マシン
    • エニグマ

      

      • メイクアップ
        • キーボード
        • モニターする
        • ローター（3）
      • ENIGMAの欠点（ローターが1つ）：6文字を続けて入力し、ローターが1回回転し、暗号化デバイスが元の形式に戻り、元の暗号化方法で暗号化が繰り返されます。
      • ENIGMA（ローター2つ）：6 * 6 = 36文字を暗号化した後にのみ繰り返します。
      • ENIGMA（3つのローター）：繰り返す前に26 * 26 * 26 = 17576文字を暗号化する必要があります
    • エニグマコードバスター「爆弾」デコーダー
    • 新型デコードマシン「ジャイアント」電子計算機
• 対称暗号
  • 暗号化方式
  • 分類
    • ブロック暗号
      • 作業方法：プレーンテキストを固定長のグループに分割する

        

      • ブロック暗号アルゴリズム
        • DESアルゴリズム

          • 

          • 欠陥と欠陥
            • DESの設計にはトラップが含まれる場合があり、Sボックスの設計原理はこれまでに発表されていません
            • キーの容量が小さすぎる：56ビットでは十分なセキュリティが提供されない
          • 改善する
            • 3DESアルゴリズム：DESアルゴリズムを3回続けて呼び出す
            • 低効率
        • AESアルゴリズム
          • 基本要件：3つの異なる長さのキー入力（128、192、および256ビット）をサポートし、毎回128ビットの入力平文を暗号化できます。
        • 作業モード
          • ECB（最も簡単）
          • CBC
          • CFB
          • OFB
    • ストリーム暗号
      • 特徴
        • 実装が簡単
        • 簡単なハードウェア実装
        • 高速な暗号化と復号化
      • 暗号化プロセス

        

  • 対称パスワードのパスワード配布
    • 通信の両当事者は同じ鍵を使用するため、通信の両当事者に悪意のあるユーザーがいる場合、上記のパスワードのセキュリティは保証できません。つまり、鍵のセキュリティ問題があります。
    • ユーザーのペアが対称暗号化アルゴリズムを使用するたびに、誰も知らない一意のキーを使用する必要があります。これにより、送信側と受信側の両方が所有するキーの数が幾何学的に増加し、ユーザーが管理キーに格納されるようになります。キーの負担。
    • 対称パスワードはデジタル署名に使用できません
  • 不十分
    • 更新、管理、配布に関する主な問題
    • デジタル署名には適用できません
• 公開鍵パスワード
  • アイデア：通信の2つの当事者が保持する鍵は異なります。つまり、暗号化と復号化に必要な入力パラメーターが異なります。
  • 重要な特性：暗号化アルゴリズムと暗号化キーがわかっているため、復号化キーを計算することはできません。
  • 暗号化と復号化のプロセス

    

  • たとえば
    • RSA公開鍵アルゴリズム
      • これは、素数理論におけるオイラーの定理に基づいており、大きな整数因数分解の難しい問題に基づいています。
  • 公開鍵のアイデアを使用すると、誰もがメッセージの受信者の公開鍵情報を照会できるため、通信相手の各ペアのセッション鍵を保存する不足を回避できます。
  • ユーザーは、秘密鍵を使用して情報を暗号化し、対応する公開鍵で復号化して、デジタル署名の効果を達成することもできます。
  • アプリケーションシナリオ
    • ネットワークプロトコルには、SSL / TLS、IPsec / IKE、SSH、S / MIME、POP / IMAP、DNSsec、SBGPなどがあります。
    • 実生活：オンラインショッピング、オンラインバンキング、スマートカード、メール、デジタル署名
• 古典的な暗号、機械的な暗号、対称的な暗号はすべて、2つの基本的な設計思想、つまり置換と置換を使用します。
• この設計アイデアを使用する暗号化アルゴリズムには、同じ暗号化キーと復号化キーが必要です