暗号学の概要

以下の概要は、暗号化の概要とトピック別のガイドとして提供されています。

暗号学（または暗号理論）とは、情報を隠蔽する技術と研究のことである。現代の暗号学は、数学、コンピュータ科学、工学といった分野と交差する。暗号学の応用例としては、 ATMカード、コンピュータのパスワード、電子商取引などが挙げられる。

暗号学の本質

暗号技術の利用

暗号学の分野

暗号学の歴史

暗号

クラシック

代替

転置

スキタレ
グリル
順列暗号
VIC暗号– 1950年代初頭に少なくとも1人のソ連のスパイが使用した複雑な手暗号。当時としては非常に安全であることが証明された。

現代の対称鍵アルゴリズム

ストリーム暗号

A5/1およびA5/2 – GSM携帯電話規格で規定された暗号
BMGL
カメレオン
FISH –シーメンスAG
第二次世界大戦中の「魚」暗号
- Geheimfernschreiber –第二次世界大戦中にシーメンスAGが製造した機械式ワンタイムパッド。ブレッチリー・パークではSTURGEONと呼ばれていた。
- パイク–ロス・アンダーソンによるFISHの改良版
- Schlusselzusatz –ローレンツ社製の第二次世界大戦時の機械式ワンタイムパッド。ブレッチリー・パークでは「タニー」と呼ばれていた。
ヘリックス
ISAAC –擬似乱数発生器として設計
リヴァイアサン
LILI-128
MUGI – CRYPTRECの推奨事項
MULTI-S01 - CRYPTREC推奨事項
ワンタイムパッド–ヴァーナムとモーボルニュ、1919年特許取得。極めて高度なストリーム暗号。
パナマ
RC4（ARCFOUR）– MITのロン・リヴェスト教授による一連の暗号方式の一つ。CRYPTRECは128ビット鍵に限定することを推奨している。
- CipherSaber – ( 10バイトのランダムIVを使用した RC4のバリアントで、実装が容易)
Salsa20 – eSTREAM推奨の暗号
- ChaCha20 – Salsa20のバリエーション。
シール
雪
シラフ
- ソバー-t16
- SOBER-t32
ウェイク

ブロック暗号

製品暗号
Feistel 暗号– Horst Feistelによるパターン
高度暗号化標準（Rijndael）– 128ビットブロック。AESのNIST選定、FIPS 197。2001年にJoan DaemenとVincent Rijmenによって作成。NESSIE選定。CRYPTREC 推奨。
アヌビス– 128ビットブロック
BEAR –ストリーム暗号とハッシュ関数から構築、ロス・アンダーソン作
Blowfish – 64ビットブロック; Bruce Schneier他著
Camellia – 128ビットブロック; NESSIE選択（NTTおよび三菱電機）; CRYPTREC推奨
CAST-128（CAST5）– 64ビットブロック。カーライル・アダムスとスタッフォード・タバレスによる一連のアルゴリズムの一つ。ただし、この名前は彼らのイニシャルに由来するものではないと彼らは主張している。
- CAST-256（CAST6）– 128ビットブロック。CAST-128の後継であり、AESコンペティションの候補。
CIPHERUNICORN-A – 128ビットブロック; CRYPTREC推奨
CIPHERUNICORN-E – 64ビットブロック；CRYPTREC推奨（限定的）
CMEA ―米国の携帯電話で使用されている暗号方式に脆弱性が発見された。
CS暗号– 64ビットブロック
データ暗号化規格（DES）– 64ビットブロック；FIPS 46-3、1976年
DEAL – DESから派生したAES候補
DES-X –鍵サイズを拡大するためにDESを改良した派生版。
感じる
GDES –暗号化速度を向上させるために設計されたDESの派生版
グラン・クリュ– 128ビットブロック
Hierocrypt-3 – 128ビットブロック；CRYPTREC推奨
Hierocrypt-L1 – 64ビットブロック；CRYPTREC推奨（限定的）
IDEA NXT –プロジェクト名FOX、64ビットおよび128ビットブロックファミリー。Mediacrypt（スイス）。スイス連邦工科大学ローザンヌ校のパスカル・ジュノとセルジュ・ヴォードネによる。
国際データ暗号化アルゴリズム（IDEA）– 64ビットブロック；チューリッヒ工科大学のJames Massey氏とX Lai氏
イラク式ブロック暗号（IBC）
KASUMI – 64ビットブロック。MISTY1をベースとし、次世代W-CDMA 携帯電話のセキュリティに採用されている。
KHAZAD –バレットとライメンが設計した64ビットブロック
クフ王とカフラー王- 64ビットブロック暗号
クズニェチク–ロシアの128ビットブロック暗号。GOST R 34.12-2015およびRFC 7801で定義されている。
LION –ストリーム暗号とハッシュ関数から構築されたブロック暗号（ロス・アンダーソン著）
LOKI89/91 – 64ビットブロック暗号
LOKI97 – 128ビットブロック暗号、AES候補
Lucifer – IBMのTuchmanらが1970年代初頭に開発。NSA / NBSによって改良され、 DESとしてリリースされた。
マゼンタ– AES候補
火星– AESファイナリスト、ドン・コッパースミス他著
MISTY1 – NESSIE選択64ビットブロック；三菱電機（日本）；CRYPTREC推奨（限定的）
MISTY2 – 128ビットブロック：三菱電機（日本）
Nimbus – 64ビットブロック
NOEKEON – 128ビットブロック
NUSH –可変ブロック長（64～256ビット）
Q – 128ビットブロック
RC2 – 64ビットブロック、可変鍵長
- RC6 –可変ブロック長。AESファイナリスト。ロン・リベスト他による。
- RC5 –ロン・リヴェスト
より安全–可変ブロック長
SC2000 – 128ビットブロック; CRYPTREC推奨
Serpent – 128ビットブロック。AESファイナリスト。Ross Anderson、Eli Biham、Lars Knudsenによる。
SHACAL-1 – 160ビットブロック
SHACAL-2 – 256ビットブロック暗号；NESSIE選定、Gemplus（フランス）
Shark – Rijndael / AESの祖父、Daemen と Rijmen 著
- Square – Rijndael / AESの父、Daemen と Rijmen による
TEA –デビッド・ウィーラー＆ロジャー・ニーダム著
トリプルDES –ルシファー設計チームのリーダー、ウォルター・タックマンによるもの– DESのトリプル使用すべてがセキュリティを向上させるわけではないが、タックマンのものは向上させる。CRYPTRECの推奨事項（限定的）、FIPS Pub 46-3に記載されているように使用される場合のみ。
Twofish – 128ビットブロック。AESファイナリスト。ブルース・シュナイアー他による。
XTEA –デビッド・ウィーラー＆ロジャー・ニーダム
3ウェイ- 96ビットブロック（ジョーン・デーメン著）
多表式換字暗号
- エニグマ–第二次世界大戦中のドイツ軍ローター式暗号機 – 多数の派生型があり、ほとんどの派生型はあらゆるユーザーネットワークで使用可能
- 紫色–第二次世界大戦中の日本外務省で使用された最高レベルの暗号機。日本海軍大尉によるもの。
- SIGABA –第二次世界大戦時のアメリカの暗号機。ウィリアム・フリードマン、フランク・ロウレット他による。
- TypeX –第二次世界大戦時のイギリスの暗号機
ハイブリッドコード／暗号の組み合わせ
- JN-25 –第二次世界大戦中の日本海軍の超暗号化暗号。多くの派生形が存在する。
- 海軍暗号3 – 1930年代から第二次世界大戦にかけてイギリス海軍が使用した超暗号化暗号

暗号学的ハッシュ関数

メッセージ認証コード
キー付きハッシュメッセージ認証コード
- 暗号化CBC-MAC （ EMAC）-NESSIE 選択MAC
- HMAC – NESSIE選択MAC、ISO/IEC 9797-1、FIPS PUB 113、IETF RFC
- TTMAC – (ツートラックMAC) NESSIEセレクションMAC; KUルーヴェン（ベルギー）＆debis AG（ドイツ）
- UMAC – NESSIE選出MAC、インテル、ネバダ大学リノ校、IBM、テクニオン工科大学、カリフォルニア大学デービス校
- 無意識擬似乱数関数
MD5 –マサチューセッツ工科大学（MIT）のロン・リヴェスト教授が開発した一連のメッセージダイジェストアルゴリズムの一つ。128ビットのダイジェスト。
SHA-1 – NSAで開発された160ビットダイジェスト、FIPS標準規格。最初にリリースされたバージョンは欠陥があったため、このバージョンに置き換えられた。NIST/NSAは、より長い「ダイジェスト」長を持ついくつかのバリアントをリリースしている。CRYPTREC推奨（限定的）。
- SHA-256 – NESSIE選択ハッシュ関数、FIPS 180-2、256ビットダイジェスト；CRYPTREC推奨
- SHA-384 – NESSIE選択ハッシュ関数、FIPS 180-2準拠、384ビットダイジェスト；CRYPTREC推奨
- SHA-512 – NESSIE選択ハッシュ関数、FIPS 180-2準拠、512ビットダイジェスト；CRYPTREC推奨
SHA-3 –元々はKeccakとして知られており、スポンジ関数を使用したNISTハッシュ関数コンペティションの優勝者です。
Streebog –廃止された規格GOST R 34.11-94で定義された廃止されたGOSTハッシュ関数を置き換えるために作成されたロシアのアルゴリズム。
RIPEMD-160 – RIPEプロジェクトのためにヨーロッパで開発された160ビットダイジェスト。CRYPTREC推奨（限定的）
RTR0 –レッターシリーズの一つ。マチェイ・A・チゼフスキによって開発された。160ビットダイジェスト。
タイガー–ロス・アンダーソン他著
Snefru – NISTハッシュ関数コンペティション
Whirlpool – NESSIE選択ハッシュ関数、Scopus Tecnologia SA (ブラジル) & KULeuven (ベルギー)

堅牢性特性

証明可能なセキュリティ
ランダムオラクルモデル
暗号文の判別不能性
セマンティックセキュリティ
可塑性
前方機密
匿名性を促進する
鮮度
ケルクホフスの原理― 暗号理論における原理で、鍵以外のすべての情報は公開できると述べている。

解読されていない歴史的な暗号と符号

組織と選考プロジェクト

暗号化規格

連邦情報処理標準（FIPS）出版プログラム–米国国立標準技術研究所（NIST）が運営し、米国連邦政府の業務を指導するための様々な分野の標準を策定する。FIPSの出版物の多くは現在も継続中で、暗号化に関連するものも多い。
米国規格協会（ANSI）–多くの分野で多くの規格を作成する標準化プロセス。暗号化関連の規格も含まれる（現在も継続中）。
国際標準化機構（ISO）–標準化プロセスは多くの分野で多くの規格を生み出しており、その中には暗号化関連の規格も含まれている。
電気電子学会（IEEE）–標準化プロセスは多くの分野で多くの標準を生み出しており、その中には暗号化関連のものもある。
インターネット技術タスクフォース（IETF）–多くの分野でRFCと呼ばれる多くの標準規格を作成する標準化プロセス。暗号化関連のものもあり、現在も継続中。

一般的な暗号化

国家安全保障局（NSA）–内部評価／選考、NISTの暗号関連業務を支援する任務を負う
政府通信本部（GCHQ）–内部評価/選考部門は、英国政府向けの暗号標準の開発と推奨を担当している。
国防信号局（DSD）–オーストラリアの信号情報機関であり、ECHELONの一部である。
通信保安局（CSE）–カナダの情報機関

公然とした取り組み

データ暗号化規格（DES）– NBS選定プロセス、1976年終了
RIPE –欧州連合が後援したRACEプロジェクトの一部門で、1980年代半ばに終了した。
高度暗号化標準（AES）は、 NISTが主催した「分派」コンペティションであり、2001年に終了した。
NESSIEプロジェクト―欧州連合が後援する評価・選抜プログラムで、2002年に終了した。
eSTREAM – ECRYPTが資金提供したプログラム。NESSIEに提出されたすべてのストリーム暗号が失敗したことをきっかけに開始され、2008年に終了した。
CRYPTREC –日本政府が後援する評価・勧告プログラム。勧告案は2003年に公表された。
CrypTool –英語とドイツ語に対応したeラーニング用フリーウェアプログラム–暗号学と暗号解読に関する包括的な教育ツール

影響力のある暗号学者

暗号学者一覧

法的問題

AACS暗号化キーをめぐる論争
言論の自由
- バーンスタイン対アメリカ合衆国事件-ダニエル・J・バーンスタインが、アメリカ合衆国からの暗号技術の輸出制限に対して起こした訴訟
- ユンガー対デイリー
- DeCSS
- フィル・ジマーマン- PGPソフトウェアに関する武器輸出管理法に基づく調査。
暗号化の輸出
キーエスクローとクリッパーチップ
デジタルミレニアム著作権法
デジタル著作権管理（DRM）
特許
- RSA -現在はパブリックドメイン
- デビッド・チャウムとデジタルキャッシュ
暗号技術と法執行機関
- 電話盗聴
- スパイ活動
各国の暗号法
- 公務秘密法–イギリス、インド、アイルランド、マレーシア、および旧ニュージーランド
- 捜査権限規制法2000年–イギリス

学術出版物および専門誌

暗号学ジャーナル
暗号学とセキュリティの百科事典
Cryptologia –歴史的側面に焦点を当てた季刊誌
秘密システムの通信理論―情報理論の観点からの暗号理論
国際暗号研究協会（ウェブサイト）

参考文献

↑ 「研究論文 - factorable.net」。factorable.net。2020年6月26日取得。

[1] 「研究論文 - factorable.net」。factorable.net。2020年6月26日取得。

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暗号技術の利用

暗号学の分野

暗号学の歴史

暗号

クラシック

代替

転置

現代の対称鍵アルゴリズム

ストリーム暗号

ブロック暗号

最新の非対称鍵アルゴリズム

非対称鍵アルゴリズム

キー

キー認証

輸送／交換

弱いキー

暗号学的ハッシュ関数

暗号解読

クラシック

モダンな

堅牢性特性

解読されていない歴史的な暗号と符号

組織と選考プロジェクト

暗号化規格

一般的な暗号化

公然とした取り組み

影響力のある暗号学者

法的問題

学術出版物および専門誌

関連科学

関連項目

参考文献

関連するトピック

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