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暗号 あんごう 史 し (あんごうし)の記事 きじ では、暗号 あんごう ・暗号 あんごう 学 がく ・暗号 あんごう 理論 りろん ・暗号 あんごう 技術 ぎじゅつ 、などに関 かん する歴史 れきし 的 てき 事項 じこう を記述 きじゅつ する。
暗号 あんごう の起源 きげん は古 ふる く、数 すう 千 せん 年 ねん の歴史 れきし を持 も つ。時間 じかん 的 てき にはその大 だい 部分 ぶぶん は古典 こてん 的 てき な暗号 あんごう に関 かん するものである。古典 こてん 的 てき な暗号 あんごう の暗号 あんごう 化 か の大抵 たいてい は、紙 かみ と鉛筆 えんぴつ (と多少 たしょう の道具 どうぐ )を使 つか って行 おこな うことができるものであった。暗号 あんごう に使 つか われる道具 どうぐ は、その長 なが い歴史 れきし にわたり、機械 きかい 工作 こうさく 精度 せいど などの進歩 しんぽ にあわせ、少 すこ しずつ発展 はってん した。
暗号 あんごう 解読 かいどく は暗号 あんごう 化 か の裏面 りめん にあって、暗号 あんごう の歴史 れきし と対 たい となる歴史 れきし がある。ルーツを言語 げんご 学 がく に持 も つ頻度 ひんど 分析 ぶんせき の暗号 あんごう への応用 おうよう (頻度 ひんど 分析 ぶんせき (暗号 あんごう ) の記事 きじ を参照 さんしょう )はその初歩 しょほ であり、そして途絶 とだ えることなく進化 しんか した。暗号 あんごう にまつわるさまざまな事件 じけん の約 やく 半分 はんぶん はこの裏側 うらがわ にあるとも言 い える。
技術 ぎじゅつ 史 し から見 み ると18世紀 せいき 以降 いこう に急激 きゅうげき に発展 はってん した電気 でんき の利用 りよう の、情報 じょうほう 通信 つうしん への応用 おうよう では、同時 どうじ に暗号 あんごう 化 か の要請 ようせい も重要 じゅうよう であった。エニグマ のような、電気 でんき 回路 かいろ の接点 せってん 網 もう の断続 だんぞく によって信号 しんごう をスクランブルするこの時期 じき の暗号 あんごう は、次 つぎ に来 き たコンピュータの時代 じだい の暗号 あんごう の、いくつかの意味 いみ で先駆 せんく となっている。
「ケルクホフスの原理 げんり 」は、以上 いじょう のような古典 こてん から近代 きんだい までの暗号 あんごう と、現代 げんだい の暗号 あんごう とを隔 へだ てている原理 げんり である。そして、1940年代 ねんだい にシャノンらによって基本 きほん 的 てき な法則 ほうそく などが確立 かくりつ された情報 じょうほう と通信 つうしん の理論 りろん による暗号 あんごう に関 かん する定量 ていりょう 的 てき な議論 ぎろん は、こんにち、暗号 あんごう の安全 あんぜん 性 せい を検討 けんとう する基本 きほん となっている。また特 とく に現代 げんだい の暗号 あんごう の特徴 とくちょう を示 しめ す一 いち 例 れい としては、RSA のような復号 ふくごう と暗号 あんごう 化 か に非対称 ひたいしょう の鍵 かぎ を利用 りよう する暗号 あんごう 方式 ほうしき は革命 かくめい 的 てき であった。
パーソナルコンピュータ をはじめとする個人 こじん 向 む けの情報 じょうほう 機器 きき の普及 ふきゅう によって、安全 あんぜん な秘匿 ひとく 通信 つうしん が個人 こじん レベルでも不可欠 ふかけつ なものとなった。また、携帯 けいたい 電話 でんわ での通話 つうわ の暗号 あんごう 化 か など、ユーザが知 し らないうちにさまざまな身近 みぢか な場所 ばしょ に暗号 あんごう が浸透 しんとう してきていて、プライバシー 保護 ほご にも重要 じゅうよう な役割 やくわり を担 にな っている。
一方 いっぽう で、国家 こっか によって、個人 こじん が利用 りよう 可能 かのう な暗号 あんごう 方式 ほうしき を脆弱 ぜいじゃく なものに制限 せいげん して国民 こくみん 個人 こじん を危険 きけん に晒 さら す可能 かのう 性 せい があるような、あるいは鍵 かぎ を国家 こっか 機関 きかん に預 あづ けなければならないものとするなどといった(「キー・エスクロー」制 せい )、個人 こじん がその自由 じゆう や情報 じょうほう セキュリティ を追求 ついきゅう することを強権 きょうけん 的 てき に制限 せいげん し、国家 こっか のセキュリティを優先 ゆうせん させるなどといったような動 うご きが、権威 けんい 主義 しゅぎ 的 てき な一部 いちぶ の国家 こっか に限 かぎ った話 はなし ではなく、むしろ自由 じゆう を標榜 ひょうぼう するような国家 こっか においても常 つね に主張 しゅちょう する勢力 せいりょく があり、定期 ていき 的 てき に話題 わだい の回帰 かいき が見 み られるなど、太古 たいこ から続 つづ くセキュリティと自由 じゆう の議論 ぎろん は今日 きょう も続 つづ いている。
単純 たんじゅん な換字 かんじ 式 しき 暗号 あんごう の発生 はっせい [ 編集 へんしゅう ]
暗号 あんごう の起源 きげん は紀元前 きげんぜん にまで遡 さかのぼ る。紀元前 きげんぜん 19世紀 せいき ごろの古代 こだい エジプト の石碑 せきひ に描 えが かれているヒエログリフ(象形 しょうけい 文字 もじ )が現存 げんそん する最古 さいこ の暗号 あんごう 文 ぶん とされている。文章 ぶんしょう 中 ちゅう に標準 ひょうじゅん 以外 いがい のヒエログリフを用 もち いたものがあり、一般 いっぱん のヒエログリフしか知 し らない者 もの から書 か いてある内容 ないよう を隠 かく すのに役立 やくだ ったと考 かんが えられ、これはもっとも初期 しょき の換字 かんじ 式 しき 暗号 あんごう のひとつである。
スキュタレーのイメージ
紀元前 きげんぜん 5世紀 せいき にはスパルタ でスキュタレー暗号 あんごう が使用 しよう される。棒 ぼう (スキュタレー)と革 かわ 紐 ひも とを使 つか った暗号 あんごう 方式 ほうしき で、革 かわ 紐 ひも 上 じょう には一見 いっけん ランダム に見 み える文字 もじ 列 れつ が描 えが かれているが、この革 かわ 紐 ひも をスキュタレーに巻 ま きつけると、ある行 くだり に平文 へいぶん が現 あら われる。スキュタレー暗号 あんごう では棒 ぼう の太 ふと さが鍵 かぎ になっているとも捉 とら えることもできる。棒 ぼう と革 かわ 紐 ひも を別 べつ の人間 にんげん が所持 しょじ し、割符 わりふ のようにも使 つか ったらしい。
紀元前 きげんぜん 2世紀 せいき にはポリュビオス がポリュビオス暗号 あんごう を発明 はつめい する。ポリュビオス暗号 あんごう は、5×5=25のマス目 め にアルファベット を記入 きにゅう し、各 かく アルファベットにそのアルファベットが入 はい っているマス目 め の行 くだり 番号 ばんごう と列 れつ 番号 ばんごう とを対応 たいおう させる換字 かんじ 式 しき 暗号 あんごう である。
紀元前 きげんぜん 1世紀 せいき に登場 とうじょう したシーザー暗号 あんごう は、ユリウス・カエサル が用 もち いたとされ暗号 あんごう の歴史 れきし の中 なか でもとりわけ有名 ゆうめい なものである。シーザー暗号 あんごう は元 もと のアルファベットから文字 もじ をある数 かず だけ後 のち にずらして作成 さくせい する暗号 あんごう 方式 ほうしき であり、この数 かず が鍵 かぎ となっている。しかし鍵 かぎ の数 かず が26しかないため、暗号 あんごう の安全 あんぜん 性 せい はアルゴリズムの秘匿 ひとく にも依存 いぞん していると考 かんが えられる。
それに比 くら べて、文字 もじ と文字 もじ の対応 たいおう を不規則 ふきそく にした一般 いっぱん 的 てき な単一 たんいつ 換字 かんじ 式 しき 暗号 あんごう は、その鍵 かぎ の数 かず が26の階 かい 乗 じょう 存在 そんざい (アルファベット の場合 ばあい )し、ほぼ解読 かいどく が不可能 ふかのう と思 おも われた。
換字 かんじ 式 しき 暗号 あんごう からより複雑 ふくざつ な暗号 あんごう へ[ 編集 へんしゅう ]
換字 かんじ 式 しき 暗号 あんごう は、9世紀 せいき 頃 ころ にはアラビア人 じん によって、頻度 ひんど 分析 ぶんせき という手法 しゅほう が発見 はっけん されたことによって看破 かんぱ された。ヨーロッパ ではその方面 ほうめん の研究 けんきゅう は発達 はったつ せず、長 なが らく単一 たんいつ 換字 かんじ 式 しき 暗号 あんごう が安全 あんぜん な暗号 あんごう として使用 しよう されていた。15世紀 せいき になるとルネサンス の影響 えいきょう も受 う け、急速 きゅうそく に発達 はったつ し、この頃 ころ にようやくヨーロッパでも頻度 ひんど 分析 ぶんせき の手法 しゅほう が確立 かくりつ した。
頻度 ひんど 分析 ぶんせき によって、単一 たんいつ 換字 かんじ 式 しき 暗号 あんごう は安全 あんぜん ではなくなってしまった。単 たん 一 いち 字 じ の(連 れん 綴 つづり を対象 たいしょう としない)頻度 ひんど 分析 ぶんせき に対 たい して対抗 たいこう するための代表 だいひょう 的 てき な防衛 ぼうえい 法 ほう としては、次 つぎ のようなものがある[ 1] 。
平文 へいぶん [ 注釈 ちゅうしゃく 1] そのままではなく、文中 ぶんちゅう に無意味 むいみ な文字 もじ (冗字。虚字 きょじ 、捨字とも)を混 ま ぜてから暗号 あんごう 化 か する。復号 ふくごう 後 ご 、冗字に復号 ふくごう されたものは捨 す てる(ないし空文字 くうもじ 列 れつ に復号 ふくごう する)。分析 ぶんせき を混乱 こんらん させることが目的 もくてき である。
度数 どすう 秘匿 ひとく 方式 ほうしき
たとえば、平文 へいぶん では頻度 ひんど の高 たか い文字 もじ eにe1 ・e2 ・...のように複数 ふくすう 種 しゅ の記号 きごう をランダムに割 わ り当 あ てる、といったようにして、真 しん の頻度 ひんど を隠匿 いんとく する(秘匿 ひとく 度数 どすう 方式 ほうしき 、homophonic substitution)。
たとえば、平文 へいぶん では頻度 ひんど の低 ひく い文字 もじ qとzを同 おな じ記号 きごう に割 わ り当 あ てる、といったようにして、真 しん の頻度 ひんど を隠匿 いんとく する(逆 ぎゃく 秘匿 ひとく 度数 どすう 方式 ほうしき 、polyphonic substitution)。こちらは、何 なん の工夫 くふう も無 な い場合 ばあい は直後 ちょくご にuがあったらqだろう、といったように復号 ふくごう が機械 きかい 的 てき にはできない。
など、様々 さまざま な工夫 くふう が凝 こ らされるが、15世紀 せいき 後半 こうはん から16世紀 せいき にかけて、それでも、安全 あんぜん ではなくなってきてしまった。
同 どう 時期 じき に「ヴィジュネル暗号 あんごう 」などの多 た 表 ひょう 式 しき 換字 かんじ 暗号 あんごう と呼 よ ばれる、より安全 あんぜん 性 せい の高 たか い暗号 あんごう が考 かんが え出 だ されていた。例 たと えば、たとえばaが必 かなら ずcになるような従来 じゅうらい の方法 ほうほう ではなく、aaとかbbとかccという綴 つづ りが原文 げんぶん にあっても、対応 たいおう する暗 くら 文 ぶん はcgといったようになるような(つまり、同 おな じ文字 もじ でも暗号 あんごう 化 か されると違 ちが う文字 もじ になる)方法 ほうほう である。単一 たんいつ 換字 かんじ 式 しき 暗号 あんごう に比 くら べて安全 あんぜん 性 せい は高 たか いが、暗号 あんごう 化 か ・復号 ふくごう が煩 わずら わしかった為 ため 、あまり使 つか われなかった。
17世紀 せいき にあったエピソードに、ニュートン がライプニッツ に向 む けて、微分 びぶん 法 ほう と微分 びぶん 方程式 ほうていしき の解法 かいほう に関 かん して述 の べた文 ぶん を「暗号 あんごう 文 ぶん 」にして送 おく った、というものがある(これは、両者 りょうしゃ の関係 かんけい が決裂 けつれつ 的 てき になる以前 いぜん の話 はなし である)。ラテン語 らてんご で書 か いた原文 げんぶん を元 もと に、それに使用 しよう したアルファベットを順 じゅん に使用 しよう した個数 こすう 並 なら べた、アナグラムの一種 いっしゅ で(最初 さいしょ の部分 ぶぶん を示 しめ すと "aaaaaa cc d æ" といったようなものである)、現代 げんだい の暗号 あんごう 学 がく の観点 かんてん から言 い うと、解読 かいどく 可能 かのう な暗号 あんごう と言 い えるようなものではない。暗号 あんごう のつもりであったのか、自分 じぶん の発見 はっけん であることを示 しめ すための、一種 いっしゅ の言 い うならばハッシュ関数 かんすう による署名 しょめい のようなものであったのかは謎 なぞ とされている[ 2] 。
18世紀 せいき 頃 ごろ には、外交 がいこう や軍事 ぐんじ 上 じょう の必要 ひつよう から安全 あんぜん 性 せい の要求 ようきゅう が高 たか まると、面倒 めんどう だが安全 あんぜん なヴィジュネル暗号 あんごう も使 つか うようになっていった。
ヴィジュネル暗号 あんごう には、鍵 かぎ の周期 しゅうき 性 せい という弱点 じゃくてん があった。変換 へんかん 表 ひょう は鍵 かぎ によって逐次 ちくじ 切 き り替 か えられるが、鍵 かぎ 自体 じたい は固定 こてい のため、鍵 かぎ の長 なが さごとに暗号 あんごう 文 ぶん を調 しら べると、それは同 おな じ変換 へんかん 表 ひょう によって単純 たんじゅん 換字 かんじ された暗号 あんごう になっているため、頻度 ひんど 分析 ぶんせき によって解読 かいどく できてしまう。この解読 かいどく 法 ほう は19世紀 せいき の中頃 なかごろ に発見 はっけん されて、ヴィジュネル暗号 あんごう も解読 かいどく されてしまった。
1895年 ねん にマルコーニが無線 むせん 通信 つうしん (当初 とうしょ は無線 むせん 電信 でんしん )を実現 じつげん し、暗号 あんごう の歴史 れきし は大 おお きな転換 てんかん 点 てん を迎 むか えることとなる。電波 でんぱ による無線 むせん 通信 つうしん は特定 とくてい の相手 あいて のみに送信 そうしん することはできず、味方 みかた と同時 どうじ に敵 てき も通信 つうしん を傍受 ぼうじゅ できるばかりでなく、手紙 てがみ 等 とう と違 ちが い敵 てき の手 て に渡 わた ったことを検知 けんち する手段 しゅだん もない。このため、無線 むせん 通信 つうしん を扱 あつか う上 うえ で暗号 あんごう は欠 か かせないものになった。
機械 きかい 式 しき 暗号 あんごう 装置 そうち の発明 はつめい [ 編集 へんしゅう ]
暗号 あんごう 機 き に関 かん する歴史 れきし は、暗号 あんごう 機 き #歴史 れきし を参照 さんしょう 。
米 べい 軍 ぐん 暗号 あんごう 機 き M209
ドイツ の発明 はつめい 家 か シェルビウスが発明 はつめい し、1925年 ねん にドイツ軍 ぐん が採用 さいよう した暗号 あんごう 機 き エニグマ は長 なが い間 あいだ ドイツ軍 ぐん の通信 つうしん の秘密 ひみつ を支 ささ えてきた。エニグマの暗号 あんごう 方式 ほうしき は換字 かんじ 式 しき 暗号 あんごう のひとつだが、3枚 まい のローターと数 すう 本 ほん のプラグの位置 いち を交換 こうかん することができるため鍵 かぎ の個数 こすう は膨大 ぼうだい な数 かず になり、一文字 ひともじ 打 う つたびにローターが回転 かいてん し回路 かいろ が変更 へんこう されるので、単純 たんじゅん な換字 かんじ 式 しき 暗号 あんごう とは違 ちが い、同 おな じ文字 もじ がその位置 いち によって別 べつ の文字 もじ へ変換 へんかん されるなど複雑 ふくざつ なものである。操作 そうさ も簡単 かんたん で特別 とくべつ に訓練 くんれん を積 つ んだ専門 せんもん 家 か でなくても扱 あつか うことができた。エニグマの暗号 あんごう 機 き そのものはやがて連合 れんごう 国 こく 側 がわ も手 て に入 い れ解析 かいせき を進 すす めたが、コードブックの奪取 だっしゅ 以外 いがい の方法 ほうほう ではなかなか解読 かいどく することは出来 でき なかった。
bombe
解読 かいどく は不可能 ふかのう かと思 おも われたエニグマであったがチューリング らによって解読 かいどく がなされることとなる。理論 りろん 上 じょう 、膨大 ぼうだい な計算 けいさん が必要 ひつよう であり、彼 かれ らは最初 さいしょ は手作業 てさぎょう による人海 じんかい 戦術 せんじゅつ で計算 けいさん を進 すす めていたが、ポーランドのbomba(w:Bomba (cryptography) )を発展 はってん させた解読 かいどく 機 き bombe(w:Bombe )によって大 おお きく手間 てま が軽減 けいげん されることとなる。bombeは現在 げんざい も、再 さい 構築 こうちく され、その誕生 たんじょう ・運用 うんよう の地 ち ブレッチリー・パークに設立 せつりつ されたThe National Museum of Computingに保存 ほぞん ・展示 てんじ されている。
またこの頃 ころ には戦況 せんきょう の変化 へんか のスピードが高 たか まり、暗号 あんごう 通信 つうしん にも速度 そくど が求 もと められることとなった。単純 たんじゅん に複雑 ふくざつ なだけでは暗号 あんごう 化 か や復号 ふくごう に時間 じかん がかかり、実用 じつよう 性 せい が乏 とぼ しくなってしまうが、暗号 あんごう 機 き の登場 とうじょう は暗号 あんごう 化 か の速度 そくど 向上 こうじょう にも貢献 こうけん している。だが、それらの裏 うら を掻 か くかの如 ごと く、アメリカ 軍 ぐん はアメリカ先住民 せんじゅうみん ナバホ族 ぞく の言葉 ことば であるナバホ語 ご を、第 だい 二 に 次 じ 大戦 たいせん 中 なか に電話 でんわ 通信 つうしん の暗号 あんごう として利用 りよう した(コードトーカー )。ナバホ族 ぞく 出身 しゅっしん の兵士 へいし 同士 どうし が会話 かいわ をするだけなので通信 つうしん はとても早 はや く正確 せいかく で、ナバホ族 ぞく の言葉 ことば は大変 たいへん 複雑 ふくざつ な上 うえ に類似 るいじ する言語 げんご が存在 そんざい せず、日本 にっぽん 軍 ぐん は解読 かいどく どころか暗号 あんごう 文 ぶん を書 か き留 と めることすらできなかったという。これらのエピソードは映画 えいが 「ウインドトーカーズ 」でも描 えが かれている。
だが、その日本 にっぽん も外務省 がいむしょう と在 ざい ドイツ日本 にっぽん 大使館 たいしかん の間 あいだ で、重大 じゅうだい な軍事 ぐんじ 機密 きみつ 事項 じこう の情報 じょうほう 連絡 れんらく を早口 はやくち の薩摩 さつま 弁 べん で行 おこな うという同種 どうしゅ のアイデアを実行 じっこう している。これについては通常 つうじょう の国際 こくさい 電話 でんわ で会話 かいわ したため、アメリカ軍 ぐん は当然 とうぜん の如 ごと く傍受 ぼうじゅ したが、解読 かいどく に困難 こんなん を極 きわ め、最初 さいしょ はほとんどまともに解読 かいどく ができなかったという。
1940年代 ねんだい 、第 だい 二 に 次 じ 世界 せかい 大戦 たいせん 終了 しゅうりょう 前後 ぜんこう に開発 かいはつ が始 はじ まったプログラム 可能 かのう な電子 でんし 計算 けいさん 機 き (コンピュータ)の登場 とうじょう は機械 きかい 式 しき 暗号 あんごう の信頼 しんらい 性 せい をさらに失速 しっそく させる。コンピュータは自由 じゆう にプログラムを設定 せってい でき、任意 にんい の機械 きかい 式 しき 暗号 あんごう をシミュレートできる上 うえ に暗号 あんごう 化 か ・復号 ふくごう のスピードも桁違 けたちが いで、暗号 あんごう 鍵 かぎ を総 そう 当 あた りで調 しら べる、暗号 あんごう 文 ぶん を統計 とうけい 処理 しょり して暗号 あんごう 鍵 かぎ を推測 すいそく する等 ひとし 、暗号 あんごう 解読 かいどく の強力 きょうりょく なツールとなる。初期 しょき のコンピュータにはコロッサス のように暗号 あんごう 解読 かいどく を目的 もくてき として開発 かいはつ されたものもある。
一方 いっぽう で1947年 ねん のトランジスタ の発明 はつめい 、1958年 ねん の集積 しゅうせき 回路 かいろ の発明 はつめい など半導体 はんどうたい 技術 ぎじゅつ の進歩 しんぽ は暗号 あんごう にも大 おお きな影響 えいきょう を与 あた え、機械 きかい 式 しき では実現 じつげん 不可能 ふかのう な複雑 ふくざつ なアルゴリズムでも実現 じつげん 可能 かのう になった。信頼 しんらい 性 せい の高 たか い暗号 あんごう が、手軽 てがる に利用 りよう できるようになったのもコンピュータや半導体 はんどうたい 技術 ぎじゅつ が出現 しゅつげん してからである。
1970年代 ねんだい 、ホルスト・ファイステル により換字 かんじ 式 しき 暗号 あんごう と転置 てんち 式 しき 暗号 あんごう を組 く み合 あ わせた換字 かんじ -転 てん 字 じ 暗号 あんごう が提案 ていあん され、DES の原型 げんけい となるブロック暗号 あんごう Lucifer が誕生 たんじょう した。
エニグマなどの機械 きかい 式 しき 暗号 あんごう は、ブロック長 ちょう が数 すう ビットで、換字 かんじ 表 ひょう の切替 きりかえ 周期 しゅうき の長 なが さとその統計 とうけい 的 てき ランダム性 せい を向上 こうじょう させた換字 かんじ 式 しき 暗号 あんごう であるが、ブロック暗号 あんごう はブロック長 ちょう を64~128ビットと大 おお きくし、換字 かんじ と転置 てんち を繰 く り返 かえ すことで暗号 あんごう 文 ぶん を作成 さくせい する方式 ほうしき である。単純 たんじゅん 換字 かんじ 式 しき 暗号 あんごう の換字 かんじ 表 ひょう の種類 しゅるい は26!サイズであるが、ブロック長 ちょう が64ビットのとき、(2^64)!という巨大 きょだい なサイズとなる。
ただ、Luciferの換字 かんじ 表 ひょう (Sボックス と呼 よ ばれる)の設計 せっけい には問題 もんだい があり、解読 かいどく が容易 ようい であった。その為 ため 、DES規格 きかく 制定 せいてい の際 さい 、当時 とうじ のコンピューターを駆使 くし してSボックスの検証 けんしょう が行 おこな われた。しかし助言 じょげん したNSAがSボックスの設計 せっけい 方針 ほうしん (差分 さぶん 解読 かいどく 法 ほう への耐 たい 性 せい )を明 あき らかにしなかったため、裏口 うらぐち (バックドア)を仕掛 しか けたとの疑惑 ぎわく が残 のこ った。
ブロック暗号 あんごう の歴史 れきし は、ブロック暗号 あんごう #歴史 れきし を参照 さんしょう 。
鍵 かぎ 配送 はいそう 問題 もんだい と公開 こうかい 鍵 かぎ 暗号 あんごう [ 編集 へんしゅう ]
コンピュータの性能 せいのう が向上 こうじょう するにつれ、暗号 あんごう の安全 あんぜん 性 せい は、コンピュータをもってしても解読 かいどく を防 ふせ げる程度 ていど にまで達 たっ したが、暗号 あんごう 技術 ぎじゅつ は別 べつ の壁 かべ にぶつかる。
共通 きょうつう 鍵 かぎ 暗号 あんごう で通信 つうしん をするには予 あらかじ め鍵 かぎ を相手 あいて に送 おく っておかなければならないが、その鍵 かぎ を暗号 あんごう 化 か せずにそのまま送信 そうしん すれば第三者 だいさんしゃ に盗 ぬす まれてしまう。安全 あんぜん に鍵 かぎ を配送 はいそう するのは多額 たがく のコストがかかり、これが鍵 かぎ 配送 はいそう 問題 もんだい と呼 よ ばれる問題 もんだい である。
鍵 かぎ 配送 はいそう 問題 もんだい の例 れい として、敵国 てきこく に侵入 しんにゅう したスパイに暗号 あんごう 鍵 かぎ を送信 そうしん していると推測 すいそく される放送 ほうそう もある(ナンバーステーション 、乱数 らんすう 放送 ほうそう )。
鍵 かぎ 配送 はいそう 問題 もんだい を解決 かいけつ すべく、1976年 ねん にホイットフィールド・ディフィ Diffieとマーチン・ヘルマン Hellmanが公開 こうかい 鍵 かぎ 暗号 あんごう 系 けい の概念 がいねん を提案 ていあん する(Diffie-Hellman鍵 かぎ 共有 きょうゆう )。これは共通 きょうつう 鍵 かぎ 暗号 あんごう 系 けい と違 ちが い、暗号 あんごう 化 か と復号 ふくごう に別 べつ の鍵 かぎ を使 つか う、というアイデアである。暗号 あんごう 化 か の鍵 かぎ は誰 だれ でも入手 にゅうしゅ できるように公開 こうかい してもよく、送信 そうしん 者 しゃ はその公開 こうかい 鍵 かぎ で暗号 あんごう 化 か して送信 そうしん し、受信 じゅしん 者 しゃ は復号 ふくごう 鍵 かぎ で平文 へいぶん に戻 もど す。公開 こうかい された暗号 あんごう 化 か 鍵 かぎ では復号 ふくごう できず、復号 ふくごう 鍵 かぎ は受信 じゅしん 者 しゃ しか知 し らないので、通信 つうしん の秘密 ひみつ は保 たも たれる。
具体 ぐたい 的 てき な公開 こうかい 鍵 かぎ 暗号 あんごう 方式 ほうしき として有名 ゆうめい なRSA暗号 あんごう はその翌年 よくねん に発表 はっぴょう された。その後 ご 、ラルフ・マークルMerkleとヘルマンの二人 ふたり が公開 こうかい 鍵 かぎ 暗号 あんごう 方式 ほうしき であるMerkle-Hellmanナップサック暗号 あんごう を提案 ていあん したが、この暗号 あんごう 方式 ほうしき は後 のち に解読 かいどく されてしまった。暗号 あんごう ソフトウェアはフリーウェアとして公開 こうかい されているPGP などもあり、誰 だれ でも安心 あんしん して通信 つうしん できるようになった。
現在 げんざい ではもっぱらソーシャルエンジニアリング による鍵 かぎ や情報 じょうほう の流出 りゅうしゅつ の危険 きけん 性 せい のほうが問題 もんだい となっている。コンピュータのパスワードを複雑 ふくざつ なものにする、パスワードのメモを机 つくえ やゴミ箱 ごみばこ に放置 ほうち しないなどの対策 たいさく が必要 ひつよう となる。
典型 てんけい 的 てき な暗号 あんごう 方式 ほうしき であるRSA暗号 あんごう の信頼 しんらい 性 せい は、大 おお きな数 かず の素因数 そいんすう 分解 ぶんかい が困難 こんなん なことに依存 いぞん している。もし量子 りょうし コンピュータ が実現 じつげん したとしたら、素因数 そいんすう 分解 ぶんかい が短 みじか い時間 じかん で可能 かのう になるのでRSA暗号 あんごう は破 やぶ られることになる、というように言 い われているがこれは「ショア のアルゴリズム」の存在 そんざい による。現状 げんじょう では、それに必要 ひつよう な規模 きぼ で安定 あんてい 稼働 かどう する量子 りょうし コンピュータの実現 じつげん は難 むずか しく[ 3] ただちに危殆 きたい 化 か するおそれは無 な い。
量子 りょうし (現在 げんざい のところ光量子 こうりょうし )を利用 りよう した量子 りょうし 暗号 あんごう や、量子 りょうし 計算 けいさん 機 き を使 つか った攻撃 こうげき に耐 た える耐 たい 量子 りょうし 暗号 あんごう (耐 たい 量子 りょうし 計算 けいさん 機 き 暗号 あんごう )[ 4] も研究 けんきゅう されている。
日本 にっぽん では1930年代 ねんだい から機械 きかい 式 しき 暗号 あんごう を開発 かいはつ 、使用 しよう を開始 かいし した。しかし多 おお くは他国 たこく に解読 かいどく され、第 だい 二 に 次 じ 世界 せかい 大戦 たいせん 末期 まっき には外務省 がいむしょう や陸軍 りくぐん 、海軍 かいぐん の情報 じょうほう が筒抜 つつぬ けとなっていた(日本 にっぽん の機械 きかい 式 しき 暗号 あんごう の項 こう を参照 さんしょう のこと)。
第 だい 二 に 次 じ 世界 せかい 大戦 たいせん 後 ご の日本 にっぽん の暗号 あんごう の使用 しよう 状 じょう 況 きょう は秘匿 ひとく されているが、1977年 ねん にオーストラリア の元 もと 外交 がいこう 官 かん が執筆 しっぴつ した著書 ちょしょ の中 なか で「日本 にっぽん の外交 がいこう 通信 つうしん 暗号 あんごう は全 すべ て解読 かいどく されている」、「最近 さいきん は解読 かいどく 不能 ふのう な暗号 あんごう を作成 さくせい することはさほど困難 こんなん ではないのに、日本 にっぽん 政府 せいふ は解読 かいどく された古 ふる い暗号 あんごう を依然 いぜん として使 つか っている」と言及 げんきゅう 。外務省 がいむしょう が調査 ちょうさ した結果 けっか 、元 もと 外交 がいこう 官 かん が指摘 してき する暗号 あんごう とは「電報 でんぽう 略号 りゃくごう 」を使用 しよう した機密 きみつ 性 せい の低 ひく い通信 つうしん であることと結論 けつろん づけている。この際 さい 、正式 せいしき な暗号 あんごう の乱数 らんすう 表 ひょう の作成 さくせい はクセが出 で ないようコンピューターを利用 りよう していること、乱数 らんすう の連絡 れんらく も電報 でんぽう のほか磁気 じき テープ (第三者 だいさんしゃ が触 ふ れた場合 ばあい には消磁 しょうじ される機能 きのう 付 つ き)などを利用 りよう していることが明 あ かされており[ 5] 、1970年代 ねんだい の暗号 あんごう を取 と り巻 ま く状況 じょうきょう が垣間見 かいまみ れるものとなっている。なお、1970年代 ねんだい にはUKUSA協定 きょうてい 諸国 しょこく による盗聴 とうちょう システムが稼働 かどう しており、どこまで秘匿 ひとく されていたかは明 あき らかではない。
^ 暗号 あんごう 学 がく の用語 ようご では、普通 ふつう の文 ぶん そのままのものを「平文 へいぶん 」、暗号 あんごう に掛 か けるもの(平文 へいぶん に何 なん らかの手 て を加 くわ えている場合 ばあい がある)を「原文 げんぶん 」と言 い う。
^ 以下 いか の用語 ようご は、長田 ながた 順行 じゅんこう 『暗号 あんごう 』による
^ 長田 ながた 順行 じゅんこう 『暗号 あんごう 』によれば
^ RSA暗号 あんごう が「ショアのアルゴリズム」に対 たい して安全 あんぜん であることを証明 しょうめい :量子 りょうし コンピュータ - MONOist 2023年 ねん 8月 がつ 26日 にち 閲覧 えつらん
^ JPNIC ニュースレター No.82 耐 たい 量子 りょうし 計算 けいさん 機 き 暗号 あんごう とは - JPNIC 2023年 ねん 8月 がつ 26日 にち 閲覧 えつらん
^ 豪 ごう 元 もと 外交 がいこう 官 かん 指摘 してき の事実 じじつ 略号 りゃくごう 電報 でんぽう を解読 かいどく 『朝日新聞 あさひしんぶん 』1977年 ねん (昭和 しょうわ 53年 ねん )4月 がつ 10日 とおか 朝刊 ちょうかん 、13版 はん 、22面 めん