2004.Spring 暗号班武藤研究室セキュリティー藩暗号犯メンバー環境情報学部4年櫻井環境情報学部3年秋本環境情報学部3年堀田環境情報学部2年卯野木目次   目的暗号    今期の成果      歴史種類シフト暗号アフィン暗号単一換字暗号 Crypt Break 今後の展望目的－暗号犯的思考－  既存の暗号化アルゴリズムの検証  旧来の暗号方式の理解    旧来の暗号方式の問題点の発見新しい暗号化方式の提案婚期の問題意識   暗号の勉強とJavaの勉強ブロック暗号の基礎部分を自分たちで実装ちょっとコッフィータイム  婚期の実装の成果を上げる前に今期やった、暗号の発表暗号  暗号とは、情報の意味が当事者以外にはわからないように情報を変換することをいう暗号  暗号によるセキュリティの常識  秘密の暗号アルゴリズムを使わない  暗号アルゴリズムは必ず暴かれる  公開されている暗号アルゴリズムを使う暗号  暗号技術の種類     対称暗号公開鍵暗号一方向ハッシュ関数デジタル署名   なりすまし（spoofing)、改竄、否認の防止メッセージ認証コード    正真性、認証データの正真性、完全性改竄の防止暗号の歴史    暗号は、古くから軍事や政治の裏舞台で使われてきた最近ではインターネットの普及により、私たちも知らず知らずのうちに暗号を使っている EX)電子署名、電子透かしなどシフト暗号  元の文章の文字を鍵の数だけシフトした文が暗号文として使用されるような暗号技術  可逆性の証明   E(M)=M + k mod N D(C)=C - k mod N シフト暗号（別名：シーザー暗号）解読方法アフィン暗号  シフト暗号を一般化したもの  可逆性の証明   E(M) = aM+b mod N D(C) = (C-b)/a mod N ＊鍵aとNは互いに素の関係であるアフィン暗号の例 Modulo計算をしてシフトする文字数を決定する abcdefghijklmnopqrstuvwxyz hknqtwzcfiloruxadgjmpsvybe 上記例：鍵を３，５にした場合単一換字暗号  アフィン暗号を一般化したもの  アルファベットを別のアルファベットに置き換えることで文章の意味をわからなくする暗号  シーザー暗号はこれを最もシンプルに実装した暗号ということができる単一換字暗号の例 abcdefghijklmnopqrstuvwxyz stwufehgzjvnplqmorabdkxcyi 対応表を用意し、それぞれの文字に対応する文字に変換する単一換字暗号のCrypt Break  頻度分析を用いた単一換字暗号のCrypt Break  単一換字暗号は単純なブルートフォースには強い  莫大な鍵空間   26の階乗通りの可能性（4兆の1000兆倍）そこで頻度分析を用いた暗号解読  文字の出現頻度には偏りがあることを利用する単一換字暗号のCrypt Break 頻度分析表（斎藤雄一「〈図解〉デジタルのしくみ」）  文字使用頻度出現確立文字使用頻度出現確立 E 131 0.13043 M 25 0.02489 T 105 0.10454 U 25 0.02489 A 86 0.08563 G 20 0.01991 O 80 0.07965 Y 20 0.01991 N 71 0.07069 P 20 0.01991 R 68 0.06770 W 15 0.01493 I 63 0.06273 B 14 0.01394 S 61 0.06073 V 9.2 0.00916 H 53 0.05277 K 4.2 0.00418 D 38 0.03783 X 1.7 0.00169 L 34 0.03385 J 1.3 0.00129 F 29 0.02887 Q 1.2 0.00119 C 28 0.02788 Z 0.77 0.00077 単一換字暗号のCrypt Break  PlainText   EncryptText   madTeaParty.txt (quote : Alice In Wonderland) madTeaPartyEnc.txt CodeBreakText  madTeaPartyEncBreak.txt 単一換字暗号のCrypt Break  換字表来期の展望  ブロック暗号の発展   頻度分析のニューラルネットワークによる発展ストリーム暗号についての理解