DES と 3DES
DES と 3DES は対称暗号化アルゴリズムであり、暗号化と復号化の主要な要素は次のとおりです。
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キー: DES と 3DES は、暗号化と復号化に同じ長さのキーを使用します。DES は 56 ビット キーを使用しますが、3DES は 112 ビットまたは 168 ビット キーを使用できます。キーはデータを安全に保つための鍵であり、秘密にして、許可されたユーザーとのみ共有する必要があります。
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平文: 平文は、暗号化される生のデータです。DES/3DES では、平文は 64 ビットのブロックに分割され、ブロック サイズの要件を満たすためにパディングが必要です。
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暗号化モード: 暗号化モードは、どのくらい長いデータ ストリームを処理するかを決定します。一般的な暗号化モードには、電子コードブック モード (ECB)、暗号ブロック チェーン モード (CBC)、カウンター モード (CTR) などが含まれます。データの機密性と整合性を確保するには、適切な暗号化モードを選択することが重要です。
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初期化ベクトル (IV): 一部の暗号化モードでは、初期化ベクトルが必要です。初期化ベクトルは、暗号化アルゴリズムの状態を初期化するために使用される固定長のランダム値です。暗号化された各ブロックでは、初期ベクトルが前のブロックの平文または暗号文と XOR 演算されます。
これらの要素は連携して、暗号化アルゴリズムを通じて平文を暗号文に変換し、同じキーと復号化アルゴリズムを使用して暗号文を平文に変換します。これらの要素を適切に管理および保護することは、安全な暗号化および復号化プロセスを実現するために重要です。
一般的な暗号化および復号化アルゴリズムは次のとおりです。
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対称暗号化アルゴリズム:
- DES (Data Encryption Standard): 56 ビットのキーと 64 ビットのブロック長を使用するデータ暗号化標準。
- 3DES (トリプル データ暗号化アルゴリズム): トリプル データ暗号化アルゴリズムは、DES アルゴリズムを複数回反復したもので、より高いセキュリティを提供します。
- AES (Advanced Encryption Standard): 128、192、または 256 ビットのキーと 128 ビットのパケット長を使用する高度な暗号化標準。
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非対称暗号化アルゴリズム（公開鍵暗号化アルゴリズム）：
- RSA (Rivest-Shamir-Adleman): 大数の因数分解問題とオイラー関数に基づいて、3 人の暗号学者によって共同提案されました。
- ECC (楕円曲線暗号): 楕円曲線上の点と数値の乗算演算を使用して暗号化を実現する楕円曲線暗号システム。
- DSA (デジタル署名アルゴリズム): データの完全性を検証し、送信者の身元を認証するために使用されるデジタル署名アルゴリズム。
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ハッシュ関数:
- MD5 (メッセージ ダイジェスト アルゴリズム 5): 128 ビットのハッシュ値を出力します。ファイルの整合性を検証するためによく使用されます。
- SHA-1 (セキュア ハッシュ アルゴリズム 1): 160 ビットのハッシュ値を出力しますが、セキュア ハッシュ アルゴリズムとしては推奨されなくなりました。
- SHA-256 (セキュア ハッシュ アルゴリズム 256): SHA-2 シリーズで最も一般的に使用されるハッシュ アルゴリズムで、256 ビットのハッシュ値を出力します。
暗号化および復号化アルゴリズムの主要な要素には次のものがあります。
- キー: 暗号化および復号化プロセスで使用されるパスワード。固定長のバイナリ シーケンスにすることができます。
- 平文: 暗号化されていない生のデータ。
- 暗号文: 暗号化および変換後のデータ。
- 暗号化アルゴリズム: 平文を暗号文に変換するアルゴリズム。
- 復号化アルゴリズム: 暗号文を平文に復元するアルゴリズム。
- 初期化ベクトル (IV): セキュリティを強化するために一部の暗号化モードで使用されるランダムな初期値。
- デジタル署名: メッセージの完全性と送信者の身元を検証するために使用される技術で、通常は非対称暗号化アルゴリズムと組み合わせて使用されます。
- ハッシュ アルゴリズム: 任意の長さのデータを固定長のハッシュ値にマッピングします。これは、データ整合性の検証やパスワードの保存などのシナリオで使用されます。
これらは、一般的な暗号化および復号化アルゴリズムとその要素の一部にすぎず、他のアルゴリズムや概念も常に開発および適用されています。