暗号(cipher)

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概要

　暗号(cipher) は、情報の安全を守る技術の総称です。最近は、広義の意味で様々な技術を暗号と読んでいます。暗号の機能は、以下のようなものがあると思います。

　暗号は符号理論の一種でもあります。（参照→符号）

目的	概要
守秘	最もオーソドックスな暗号利用の方法ではないでしょうか
文書の真正性	文書が改ざんされていないこと、文書作成者が誰であるか確認する
本人認証	本人であることを確かめる
その他	個人情報が露見しないよう情報収集するなど・・・

　暗号を応用した製品や技術には、以下のようなものがあります。

名称	概要
PGP	電子メール用ツールで、アプリケーションレベルで暗号化します。
Kerberos	汎用です。クライアントサーバ間の通信に組み込んで利用します。
SSL	ソケットレベルを暗号化します。
IPsec	ネットワークアクセスレベルで暗号化します。

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暗号技術

　暗号と呼ばれる技術分野は以下のようなものがあります。暗号というと、一般的に公開鍵暗号と共通鍵暗号を差します。その他にも乱数生成、ハッシュ関数、電子署名、鍵共有技術など、広義の意味で暗号技術に含まれるものはたくさんあります。

分類	概要
共通鍵暗号	暗号鍵と復号鍵が同一の暗号で、計算が高速
ブロック暗号	ブロック単位で処理する共通鍵暗号
ストリーム暗号	ストリーム処理をする共通鍵暗号
公開鍵暗号	暗号鍵と復号鍵が異なる暗号で、計算が低速
公開鍵署名	文書の発信人の確認やメッセージの真正性を公開鍵技術で保障
鍵共有	公開鍵を交換し合うことで相手と同一の乱数（秘密値）を共有
楕円暗号	公開鍵暗号や署名で、楕円曲線により鍵の長さを短くする技術
乱数生成	暗号学的に安全な乱数生成
ハッシュ	文書から指紋を計算する技術
ゼロ知識証明	相手に秘密をもらすことなく秘密の知識をもっている事実を知らせる
マルチパーティープロトコル	メンバー個々の値をること無く全体の統計値を安全に収集する
依頼計算	依頼者が相手に x を秘密にしたまま相手に f(x) を計算してもらう
秘密分散	情報を分散し、全体を集めないと再構成できなくする
量子暗号	量子力学的な観測の限界を用いた暗号

　上記は用語の列挙に過ぎず、分類ではありません。例えば、乱数生成とストリーム暗号を分けたり、楕円暗号と公開鍵暗号を分けて考えるのはナンセンスです。

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守秘

　暗号の最も重要な用途は情報の秘匿でしょう。普通は、暗号鍵と呼ばれる秘密の数値を利用して変換を行います。変換された文書は暗号といって、第三者には内容がわかりません。暗号は復号鍵を利用してもとの文書にもどすことができます。鍵を持たない第三者に文書が解読できないこと、鍵を持つ当事者には解読できることがこの技術の条件です。

名称	概要
共通鍵暗号	暗号鍵と復号鍵が同一
公開鍵暗号	暗号鍵と復号鍵が異なり、暗号鍵から復号鍵の特定が困難
鍵共有	自分と相手で共通の乱数を発生します　共通鍵を作るのに使えます

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文書真正性

　文書秘匿用途が「隠す」安全性を重視することに対して、文書を「公開する」安全性を重視します。文書が改ざんされると不利益をこうむるという状況は少なくありません。

　例えば、文書から指紋に相当する数値を取り出しておき、後で指紋と文書を照合すると文書が改ざんされたかどうか知ることが出来ます。(参照→メッセージ認証子)そのような認証子を公開鍵的メカニズムで安全性を高めたものが公開鍵署名です。(参照→公開鍵署名)

名称	概要
公開鍵署名	公開鍵技術で文書の改ざんを防止
文書認証子	文書から指紋とよばれる数値を計算する技術

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高速フーリエ変換離散コサイン変換離散サイン変換離散対数問題離散数学素因数分解　乗算モンゴメリ演算

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