１．便利な半面、危険を孕むインターネット ❒インターネットの特徴 ①だれもが利用できるオープンなＮＷ ②端末側に多くの処理が許されたＮＷ ③ＩＰアドレスひとつで世界中のどこにも瞬時にアクセス可能 ❒活用も悪用も容易 活用すれば有益、悪用すると凶器に変身！ 通ﾈ第13回（0703･0627）：ｲﾝﾀｰﾈｯﾄのｾｷｭﾘﾃｨ 流通経済大学 Ⓒ増田 ２０１４ 1 ２．主な不正行為と対策 （1）情報を盗み読む（eavesdropping、盗聴） ・・ﾒｰﾙ、ﾊﾟｽﾜｰﾄﾞ、ｸﾚｼﾞｯﾄｶｰﾄﾞ情報など （2）当事者になりすます（spoofing） ・・他人のﾒｰﾙｱﾄﾞﾚｽ、ﾊﾟｽﾜｰﾄﾞ、ｸﾚｼﾞｯﾄｶｰﾄﾞ 番号を使用して （3）情報を改ざん（data tampering） ・・ﾈｯﾄｼｮｯﾋﾟﾝｸﾞなどで価格や注文数の変更 など （4）事後否認（repudiation） ・・注文したのに、（改ざんされたものとして） 否定する行為。支払いをしない。 （5）ｼｽﾃﾑへの不正ｱｸｾｽ ・・いたずらﾒｰﾙ（ｽﾊﾟﾑﾒｰﾙ）、不正侵入（ｳｲﾙｽ）、 ＤｏＳ（Denial of Services）攻撃など 通ﾈ第13回（0703･0627）：ｲﾝﾀｰﾈｯﾄのｾｷｭﾘﾃｨ 流通経済大学 対 策 暗号技術 認証技術 ﾌｧｲｱｳｫｰﾙ 技術 Ⓒ増田 ２０１４ 監視技術 2 ３．暗号技術 ひらぶん ❒第三者に意味が分からない様に原文（注：平文という）を 変換する技術 暗号文 平 文 復号化 暗号化 平 文 保護範囲 ❒２つの暗号方式 ①共通鍵暗号：有史以来の暗号方式 ②公開鍵暗号：最近（1977年に）発明された新しい暗号方式 通ﾈ第13回（0703･0627）：ｲﾝﾀｰﾈｯﾄのｾｷｭﾘﾃｨ 流通経済大学 Ⓒ増田 ２０１４ 3 ４．共通鍵暗号 ※「複合」ではない ❒鍵は１種：暗号化に用いた鍵で暗号文を解読（復号化）。 「対称鍵方式」とも呼ばれる。 ❒鍵は秘密。「秘密鍵暗号方式」とも呼ばれる。 ❒主に軍事目的（例．第二次大戦のエニグマ）に使用。 Ａさん Ｂさん 暗号化 平文 ＰＴ 暗号文 ＣＴ （鍵Ｋ） 平文 ＰＴ （鍵Ｋ） 共通、Ａさん･Bさん以外に は秘密に 通ﾈ第13回（0703･0627）：ｲﾝﾀｰﾈｯﾄのｾｷｭﾘﾃｨ 復号化 流通経済大学 注） PT：Plain Text CT：Cipher Text Ⓒ増田 ２０１４ 4 参考 暗号機エニグマ http://www.infonet.co.jp/ueyama/ip/history/enigma.html 通ﾈ第13回（0703･0627）：ｲﾝﾀｰﾈｯﾄのｾｷｭﾘﾃｨ 流通経済大学 Ⓒ増田 ２０１４ 5 ５．共通鍵の例 これが鍵 (シーザ暗号) これが鍵 通ﾈ第13回（0703･0627）：ｲﾝﾀｰﾈｯﾄのｾｷｭﾘﾃｨ 流通経済大学 Ⓒ増田 ２０１４ 6 ６．ＤＥＳ方式 （Data Encryption Standard） ❒１９７７年に米政府技術標準局（NIST：National Institute of Standard and Technology）で標準化された方式、ブロック型暗号 ❒DESの改良版 ・3DES（Triple DES） DESを三重に適用、 IBMが開発 ・AES（Advanced Encryption Standard） 2000年、NISTが制定した 新世代標準暗号化方式 通ﾈ第13回（0703･0627）：ｲﾝﾀｰﾈｯﾄのｾｷｭﾘﾃｨ 流通経済大学 Ⓒ増田 ２０１４ 7 ７．共通鍵暗号だけでは不十分！！ ❒インターネットで利用するには、共通鍵を受信者へ安全に （盗まれずに）かつ効率よく届けなければならない。 →インターネット経由で共通鍵を届けるのは危ない。盗まれる。 →新たな暗号方式が必要 ＝＝＞公開鍵暗号方式の発明（１９７７年） オープンなＮＷ A 暗号化通信 Ｂ 復号化 （解読） 暗号化 （鍵Ｋ） 通ﾈ第13回（0703･0627）：ｲﾝﾀｰﾈｯﾄのｾｷｭﾘﾃｨ ★ 解読のための鍵を Ｂさんへ安全に渡せ るか？ 流通経済大学 Ⓒ増田 ２０１４ 8 ８．五百年に一度の大発明：公開鍵暗号 ❒１９７７年、 Diffie、Hellman、Merkl（ｽﾀﾝﾌｫｰﾄﾞ大）が発明 →懸案だった共通鍵の問題が一挙に解決。 ❒暗号用と復号用に異なる２つの鍵を使用。ペア（対）にして管理する。一方 の鍵で暗号化したら、他方の鍵で解読。 ❒２つの鍵のうち一方は公開（オープン）しても構わない。が、他方は絶対に 秘密にしておく。 Ｂさんが管理している２つの鍵 Ａさんが管理している2つの鍵 Ks（A） ● 秘密 Ｋp（A） 対 Kp（B） △ ☆ Ｋs（B 対 公開可能 公開可能 ■ 秘密 不特定多数 通ﾈ第13回（0703･0627）：ｲﾝﾀｰﾈｯﾄのｾｷｭﾘﾃｨ 流通経済大学 Ⓒ増田 ２０１４ 9 ９．公開鍵方式による暗号通信（メ−ル） Ａさん Ｂさん 平文 復号化 暗号化 平文 暗号化されたメール どの鍵を 使う？ どの鍵を 使う？ （Ｋs（Ｂ）、Ｋp（Ｂ）） （Ｋs（A）、Ｋp（A）） 秘密鍵 秘密鍵 公開鍵 Ｂさんがﾍﾟｱで管理 している Aさんがﾍﾟｱで管理 している 通ﾈ第13回（0703･0627）：ｲﾝﾀｰﾈｯﾄのｾｷｭﾘﾃｨ 公開鍵 流通経済大学 Ⓒ増田 ２０１４ 10 １０．公開鍵方式の進展 ❐鍵の実現例 ＲＳＡ暗号（発明者：Rivest, Shamir, Adelman） ❐２つの役割 （１）暗号通信（公開鍵で暗号化） （２）認証：ﾃﾞｨｼﾞﾀﾙ署名（秘密鍵で暗号化）＋ﾃﾞｨｼﾞﾀﾙ証明書 ❐応用例 ①電子メール Ｓ／ＭＩＭＥ ②電子商取引 ｻｰﾊﾞ（Web、Ftpなど）の認証 ＳＳＬ（Secure Sockets Layer、Netscape Comm社が開発） ｸﾚｼﾞｯﾄｶｰﾄﾞ決済 ＳＥＴ（Secure Electronic Transaction、 ｶｰﾄﾞ会社VISAとMC社が開発） ③電子政府 ❐ＰＫＩ（Public Key Infra.、公開鍵基盤） ・公開鍵方式をﾍﾞｰｽとする電子認証基盤。 通ﾈ第13回（0703･0627）：ｲﾝﾀｰﾈｯﾄのｾｷｭﾘﾃｨ 流通経済大学 Ⓒ増田 ２０１４ 11 参考 ＲＳＡ暗号の鍵生成手順 （1）素数ｐ、ｑを選ぶ･･･［安全のためには、２５１２程度の値とする］ （2）ｎ＝ｐ×ｑとする･･･［ｎは1024ビット程度となる］ （3）公開鍵ｅを決める･･･［ｅはp-1とq-1の最小公倍数Ｌ(p-1、q-1）と 互いに素とする。小さい値ほど高速である。例えば、65537（＝2１６ ＋1）など。］ （4）e、Lから次式を満たすような秘密鍵dを求める。 e×d≡1（mod Ｌ(p-1、q-1））･･･［a≡b（modｃ）は、aをcで割っ た余りとbをcで割った余りが等しいことを示す。］ （5）公開鍵を（n、e）として公開 （6）秘密鍵を（p、q、d）として秘密に保持 通ﾈ第13回（0703･0627）：ｲﾝﾀｰﾈｯﾄのｾｷｭﾘﾃｨ 流通経済大学 Ⓒ増田 ２０１４ 12 参考 ＲＳＡ暗号の暗号化手順と復号化手順 平文Ｐ 【暗号化】 （1）平文Ｐを整数ｘに変換する（*1） （2）次式（*2）を満たす整数ｙを求 める： ｙ＝ｘｅ mod n （3）整数ｙを暗号文Cに変換する （*3） 暗号文Ｃ （*1）変換はバイト列をそのまま２５６ 進数に変換する、など （*2）a mod b は、aをbで割った余りを 示す （*3）上記（*1）の逆の変換、など 通ﾈ第13回（0703･0627）：ｲﾝﾀｰﾈｯﾄのｾｷｭﾘﾃｨ 【復号化】 （1）暗号文Cを整数ｙに変換す る （2）次式を満たす整数ｘを求 める：ｘ＝ｙｄ mod n （3）整数ｘを平文Ｐに変換する 平文Ｐ 流通経済大学 Ⓒ増田 ２０１４ 13 参考 ＲＳＡ暗号の鍵生成の例 [例題] RSA暗号の鍵生成手順に従い、公開鍵（ｎ、ｅ）、秘密鍵（ｐ、ｑ、ｄ） の例を２つ示せ。ただし、素数ｐ、ｑをそれぞれ２、５とする。 [答え] ｐ＝２、ｑ＝５より、ｎ＝１０。Ｌ（ｐ−１、ｑ−１）＝４より、 ①例えば、ｅ＝７と選ぶ。７ｄを４で割った余りが１となるｄとして、 例えばｄ＝３。即ち、（ｎ、ｅ）＝（１０、７）を公開し、 （ｐ、ｑ，ｄ）＝（２，５，３）を秘密に保持。 ②同様にして、公開鍵をｅ＝９と選んで、秘密鍵として、例えばｄ＝５ が求まる。 通ﾈ第13回（0703･0627）：ｲﾝﾀｰﾈｯﾄのｾｷｭﾘﾃｨ 流通経済大学 Ⓒ増田 ２０１４ 14 １１．両暗号方式の比較 通ﾈ第13回（0703･0627）：ｲﾝﾀｰﾈｯﾄのｾｷｭﾘﾃｨ 流通経済大学 Ⓒ増田 ２０１４ 15 １２．共通鍵暗号と公開鍵暗号の組合せ ❒情報量の少ない「共通鍵Ｋ」のみを公開鍵方式で転送し、情報量の多い 「文書」は暗号化処理に時間のかからない共通鍵方式で転送する。 平文 文書 ① 暗号化 手順Ｅ１ ＋ 共通鍵 Ｋ 暗号文 （文書） ② 復号化 手順Ｄ１ ＋ 共通鍵 Ｋ ①´ Ｓ氏が 保持 Ｒ氏から 入手 暗号化 手順Ｅ２ ＋ 公開鍵 Ｋｐ（R） 暗号文 （鍵） ②´ ③´ 復号化 手順Ｄ２ ＋ 秘密鍵 Ｋｓ（R） ①→②→③：文書の転送ルート ①´→②´→③´：共通鍵の転送ルート 通ﾈ第13回（0703･0627）：ｲﾝﾀｰﾈｯﾄのｾｷｭﾘﾃｨ 流通経済大学 ③ 文書 秘密の 共通鍵 情報 （Ｋ） 公開鍵方 式 秘密の 共通鍵 情報 （Ｋ） 平文 共通鍵方 式 受け側（Ｒ氏） 送り側（Ｓ氏） Ｒ氏が Ｋｐ、Ｋｓを ペアで管理 Ⓒ増田 ２０１４ 16
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