暗号化アルゴリズム
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「[[マイクロソフト系技術情報 Wiki>http://techinfoofmicros...
-[[戻る>暗号化]]
* 目次 [#de7a60fe]
#contents
*概要 [#xce2432b]
-ここでは、暗号化アルゴリズムの概要を解説する。
--[[ハッシュ化>#y6cc34ab]]
--[[暗号化>#xa6356ee]]
---[[秘密鍵・暗号化>#u680ecb7]]
---[[公開鍵・暗号化>#tfda0d72]]
---[[ハイブリッド・暗号化>#z7306cb4]]
--[[デジタル署名>#leddd7f0]]
--[[認証>#ub86b5f1]]
---[[メッセージ認証符号(MAC)>#w5550a92]]
---[[認証付き暗号（AEDE）>#u0097a82]]
-また、
--暗号の基礎については、[[コチラ>https://dotnetdevelopmen...
--.NETのアルゴリズムは、[[コチラ>.NETの署名・暗号化アルゴ...
>を参照。
*ハッシュ化 [#y6cc34ab]
ハッシュ化とは、「[[ハッシュ関数>#gb8f765f]]」を用いて指...
**ハッシュ値 [#ja806d9a]
「メッセージ ダイジェスト」、あるいは単に「ダイジェスト」...
[[認証>#ub86b5f1]]アルゴリズムの「ダイジェスト[[認証>#ub8...
目的によってはハッシュ値のことを「フィンガープリント」、...
**[[ハッシュ関数>http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9A%97%E...
ココでは、正確には「暗号学的」ハッシュ関数について。
-情報セキュリティ分野で
--[[認証>#ub86b5f1]]
--[[署名>#leddd7f0]]
>など、様々に利用されている。
-また、通常のハッシュ関数としても利用でき、
--ハッシュテーブル（テーブルのキー）
--ダイジェスト、フィンガープリント（[[認証>#ub86b5f1]]）
--データ、ファイルの一意識別、重複検出
--チェックサム（データの誤りを検出）
>などの用途にも利用されている 。
-既成の「ハッシュ関数」を使用した場合、~
以下が満たされているものとして利用できる。
--衝突発見困難性 / 第二原像計算困難性~
---衝突発見困難性~
ハッシュ値を変えずに元のメッセージを改ざんすることが事実...
---第二原像計算困難性~
同じハッシュ値を持つ2つの元のメッセージを求めること（すり...
--不可逆性 / 一方向性（原像計算困難性）~
ハッシュ値から元のメッセージを得ることが事実上不可能であ...
#ref(CryptographicHashFunction.png,left,nowrap,暗号学的ハ...
-以下の順序で難しい。
>
+不可逆性 / 一方向性（原像計算困難性）
+第二原像計算困難性
+衝突発見困難性
**安全性 [#ff7fd94e]
***キーなし方式・あり方式 [#uc14e156]
「暗号学的ハッシュ関数」には、
-ハッシュ計算用のキーを取れないもの（キーなし方式）と、
-キーを取れるもの（キーあり方式）が存在する。
「暗号学的ハッシュ関数」自体は不可逆であるものの、~
「キーなし方式」の場合、辞書攻撃 により、容易にメッセージ...
このため、辞書攻撃を防ぐ場合、「キーあり方式」を採用する。
***衝突耐性 [#n3f7704b]
「暗号学的ハッシュ関数」を使用する際は、~
最新の「ハッシュの衝突耐性」の情報を入手する事が推奨され...
これは、例えば、2010/5現在、MD5、SHA-0、SHA-1について~
「強衝突耐性」が突破される脆弱性が発見されているためであ...
-＠IT > 第１回 すべてはここから始まった ～ SHA-1 の脆...
http://www.atmarkit.co.jp/fsecurity/rensai/crypt01/crypt0...
-ITpro > 記者の眼 > APOPのぜい弱性で見えてきたMD5の「ご臨...
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/OPINION/20070521/2716...
ただし、「強衝突耐性」が突破されても、直ちに、これらの「...
暗号化通信が盗聴・改ざんされたり、電子署名の有効性が無く...
これは、将来的な「弱衝突耐性」の突破を示唆し、「弱衝突耐...
暗号化通信や電子署名の無改ざん性を証明できなくなる。
-[IT 管理者向け] SHA-1 からの移行を推奨しています~
http://blogs.technet.com/b/jpsecurity/archive/2014/10/15/...
-FAQ: SHA-1 廃止/SHA-2 移行に関するマイクロソフトのポリシ...
http://blogs.technet.com/b/jpsecurity/archive/2015/11/02/...
**[[.NETの暗号学的ハッシュ関数のプロバイダ>.NETの署名・暗...
***キーなし方式 [#g774ad06]
-アルゴリズム
--MD
---[[MD5>http://ja.wikipedia.org/wiki/MD5]]
---[[RIPEMD160>https://ja.wikipedia.org/wiki/RIPEMD]]
--[[SHA>http://ja.wikipedia.org/wiki/SHA]]
---[[SHA1>https://ja.wikipedia.org/wiki/SHA-1]]
---[[SHA256>https://ja.wikipedia.org/wiki/SHA-2]]
---SHA384
---SHA512
-[[.NETの暗号学的ハッシュ関数（キーなし方式）>.NETの署名...
***キーあり方式 [#kdb48f23]
-アルゴリズム~
≒[[メッセージ認証符号（MAC）>#j74d157f]]
-[[.NETの暗号学的ハッシュ関数（キーあり方式）>#u4912a9a]]
*暗号化 [#xa6356ee]
暗号化の方式には、大きく分けて、
-[[秘密鍵・暗号化>#u680ecb7]]~
暗号化と復号が同じ処理であるところから、「対称アルゴリズ...
-[[公開鍵・暗号化>#tfda0d72]]~
暗号化と復号が違う処理であるところから、「非対称アルゴリ...
の２つの方式がある。
以下の表に「[[秘密鍵・暗号化>#u680ecb7]]」と、「[[公開鍵...
なお、両者のメリット・デメリットを考慮し、両者を組み合わ...
これについては、「[[ハイブリッド・暗号化方式>#z7306cb4]]...
#ref(ComparisonOfEncryptionScheme.png,left,nowrap,暗号化...
-※1 : 「[[秘密鍵・暗号化>#u680ecb7]]」は、暗号化と復号化...
同一の秘密鍵であることから、「共通鍵・暗号化方式」と...
-※2 : 「[[秘密鍵・暗号化>#u680ecb7]]」の鍵はパスワードの...
基本的に相手毎に、この秘密鍵（パスワード）を変えるこ...
従って、相手が増えるほど管理する秘密鍵が増える。~
ただし、自分のために暗号化し、自分だけが復号化する場...
-※3 : アルゴリズムが非対称であると、数学的に難しい処理が...
**秘密鍵・暗号化 [#u680ecb7]
***概要 [#j29c91c7]
-「[[秘密鍵・暗号化>#u680ecb7]]」は、
--秘密鍵を使用して暗号化・復号化を行う。
--秘密鍵として、任意のキー（パスワード）を使用できる。
-この方式は、~
秘密鍵の受け渡しと、管理が困難となるため、~
不特定多数のユーザとネットワーク越しの~
情報受け渡しを行うC/Sシステムには使用されない。
-方式に「[[ストリーム暗号>#k3cd4c1b]]」、「[[ブロック暗号...
***アルゴリズム [#qc8a3968]
-[[DES>http://ja.wikipedia.org/wiki/DES_%28%E6%9A%97%E5%8...
-[[RC2>http://ja.wikipedia.org/wiki/RC2]]
-[[Rijndael>http://ja.wikipedia.org/wiki/AES%E6%9A%97%E5%...
-[[3DES>http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%88%E3%83%AA%E...
***鍵の数 [#x79daa8d]
-パス数の算出にはPMPの[[コミュニケーション・チャネル式>ht...
-具体的には、ｎ人で、（ｎ（ｎ－１））÷２個の鍵が必要になる
***[[.NETの秘密鍵・暗号化方式のプロバイダ>.NETの署名・暗...
**公開鍵・暗号化 [#tfda0d72]
***概要 [#cb3872e2]
-「[[公開鍵・暗号化>#tfda0d72]]」は、秘密鍵・公開鍵のキー...
-この方式は、~
公開鍵で暗号化したものは、秘密鍵でしか復号できないと言う...
不特定多数のユーザとネットワーク越しの情報受け渡しを行うC...
***処理シーケンス [#c6b9f1bd]
-処理シーケンスは次のようになる。
>
+送信側は、「受信側の公開鍵」を取得する。
+送信側は、平文を「受信側の公開鍵」で暗号化する。
+上記、暗号化された平文を送付する。
+受信側は、平文を、「受信側の秘密鍵」で復号化する。
-以下の図に、その処理方式の概要図を示す。
#ref(PublicKeyEncryptionSchemes.png,left,nowrap,公開鍵・...
***アルゴリズム [#w5303ada]
-[[RSA>#n94858e7]]
***鍵の数 [#t98fdeab]
-公開鍵の場合は、各人が秘密鍵・公開鍵のペアを持てばイイ
-具体的には、ｎ人で、２ｎ個の鍵が必要になる。
***[[.NETの公開鍵・暗号化方式のプロバイダ>.NETの署名・暗...
.NETにて提供されるRSACryptoServiceProviderを使用した場合、
-同じ公開鍵を使用しても暗号化情報は可変になるが、~
同じ秘密鍵で復号化が可能であるので、リプレイ攻撃の対象に...
-このため、公開鍵・秘密鍵のキー・ペアを可変にするか、~
チャレンジを加えるなどの実装を追加する必要がある。
なお、リプレイ攻撃とは、ユーザがログインするときにネット...
これを自分の送信する電文として利用することでシステムへ不...
**ハイブリッド・暗号化（キー交換） [#z7306cb4]
[[秘密鍵・暗号化>#u680ecb7]]、[[公開鍵・暗号化>#tfda0d72]...
組み合わせた「ハイブリッド・暗号化方式」もある。~
一般的には、[[アリスとボブ - Wikipedia>https://ja.wikiped...
***処理シーケンス [#r53b0d97]
-処理シーケンスは次のようになる。
>
+送信側は、「受信側の公開鍵」を取得する。
+送信側は、「送信側の秘密（共通）鍵」を、「受信側の公開鍵...
+上記、暗号化された「送信側の秘密（共通）鍵」を送付する。
+受信側は、「送信側の秘密（共通）鍵」を、「受信側の秘密鍵...
+送信側は、平文を「送信側の秘密（共通）鍵」で暗号化する。
+上記、暗号化された平文を送付する。
+受信側は、平文を、「送信側の秘密（共通）鍵」で復号化する。
-以下の図に、その処理方式の概要図を示す。~
※「[[秘密鍵・暗号化>#u680ecb7]]」と「[[公開鍵・暗号化>#tf...
ここでは、「[[秘密鍵・暗号化>#u680ecb7]]」の秘密鍵を、秘...
#ref(HybridEncryptionScheme.png,left,nowrap,ハイブリッド...
--「[[公開鍵・暗号化>#tfda0d72]]」で「送信側の秘密（共通...
平文自体は速度の速い「[[秘密鍵・暗号化>#u680ecb7]]」で暗...
「安全性」を落とさずに、処理速度を稼ぐことができる。
--また、「送信側の秘密（共通）鍵」（セッション鍵）をセッ...
万一共通鍵での暗号部分が解読されても短い時間しかクラッキ...
-なお、SSL暗号化なども、この「ハイブリッド・暗号化方式」...
--ThinkIT > サーバ構築・運用 >~
いまさら聞けないApache ～ Webサーバ構築のキソ > 第6回 : S...
http://thinkit.co.jp/free/article/0706/3/6/
***PFS（Perfect Forward Security） [#j506d7c6]
-暗号文とその暗号文を複合するための秘密鍵が両方漏洩しても...
暗号文を複合できない、というカギ交換に関する概念
-PFSを実現可能にするためのアルゴリズム
--DHE：ディフィー・ヘルマン鍵共有
--ECDHE：楕円曲線ディフィー・ヘルマン鍵共有
-SSL/TLSでは、証明書と組み合わせた以下の何れかの方式を使...
--DHE-RSA~
DHEとRSA証明書の組み合わせ
--DHE-DSA~
DHEとDSA証明書の組み合わせ
--ECDHE-RSA~
ECDHEとRSA証明書の組み合わせ
--ECDHE-ECDSA~
ECDHEと楕円曲線DSA証明書の組み合わせ
-公開鍵は
--何かしらの証明を付けた静的なものであっても、
--一時的なもの（ephemeral、この場合特にDHE、ECDHEと略記さ...
>であってもかまわない。
***アルゴリズム [#uc9ab978]
-[[RSA>#n94858e7]]
-[[ECDH>#j46c8e11]]
***[[.NETの公開鍵・暗号化方式のプロバイダ>.NETの署名・暗...
*デジタル署名 [#leddd7f0]
**概要 [#udf15110]
「デジタル署名」は、元となるメッセージのハッシュを秘密鍵...
送信元が、この「デジタル署名」を、元となるメッセージと同...
送信先は、元となるメッセージの正当性を（＝ 改ざんされてい...
**処理シーケンス [#n89c5005]
-処理シーケンスは次のようになる。
>
+送信側は、「メッセージ」から「メッセージのハッシュ」を求...
これを「送信側の秘密鍵」で暗号化することで、「デジタル署...
+送信側は、「メッセージ」、「デジタル署名」を送付する。
+受信側は、「デジタル署名」を、「送信側の公開鍵」を使用し...
復号化することで、「メッセージのハッシュ」を求め、メッセ...
-以下の図に「デジタル署名」の処理方式の概要図を示す。
#ref(DigitalSignature.png,left,nowrap,デジタル署名)
-このことから、「デジタル署名」は、~
「[[公開鍵・暗号化>#tfda0d72]]」とは逆に「非対称アルゴリ...
使用していることが分かる（秘密鍵で暗号化し、公開鍵で復号...
**アルゴリズム [#sddeda05]
-[[RSA>#n94858e7]]
-[[DSA>#j453a343]]
-[[ECDSA>#j46c8e11]]
**[[.NETのデジタル署名のプロバイダ>.NETの署名・暗号化アル...
「デジタル署名」では、秘密鍵・公開鍵のキー・ペアを、プロ...
*認証 [#ub86b5f1]
**メッセージ認証符号（MAC） [#w5550a92]
***概要 [#c1312f41]
-・・・
--MAC(メッセージ認証コード)とは - CubicLouve~
https://spring-mt.hatenablog.com/entry/2017/08/20/202708
--メッセージ認証符号 - Wikipedia~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A1%E3%83%83%E3%82%BB...
---メッセージ認証符号 = MAC: Message Authentication Code
---メッセージ認証完全性コード = MAIC: Message Authenticat...
-暗号学的ハッシュ関数との違い~
MAC関数は選択平文攻撃における存在的偽造に対して耐性がなけ...
つまり、共通鍵を持ちMAC関数を計算できる"復号オラクル"にア...
攻撃者が、任意に選んだメッセージに対応するMACを取得できた...
他の（"復号オラクル"に問い合わせていない）メッセージに対...
"復号オラクル"に対して問い合わせずに計算で求めることが計...
-デジタル署名との違い
--MAC値の生成と検証には同じ鍵（共通鍵暗号）が使われるので...
送信者と受信者は通信を行う前に鍵を共有しておく必要がある。
--また、共通鍵暗号であるために、MACによって認証されるメッ...
偽造ではなく送信者が作成し送信したという確証、つまり否認...
なぜなら、MAC値を検証する利用者（メッセージの受信側）は、~
通信の相手から受け取ったメッセージではなく、受信側で捏造...
についても共通鍵を使ってMAC値を生成することができるからで...
***処理シーケンス [#be058380]
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A1%E3%83%83%E3%82%BB...
例：SSH2のトランスポート層のデータ一貫性を確保するためのM...
[[ハイブリッド・暗号化>#z7306cb4]]の[[ECDH>#j46c8e11]]で...
***アルゴリズム [#j74d157f]
-概要~
MACアルゴリズムは他の暗号プリミティブから構築できる。
--ハッシュ関数（キーあり方式）を使う方式（HMAC、3DES）
--[[ブロック暗号>#oda3635b]]アルゴリズムを使う方式（OMAC/...
-HMAC - Wikipedia~
https://ja.wikipedia.org/wiki/HMAC
--HMAC (Hash-based Message Authentication Code) とは、
---[[メッセージ認証符号 (MAC; Message Authentication Code...
---ハッシュ関数に基づくメッセージ認証符号アルゴリズム
--種類
---HMAC-MD5
---HMAC-Ripemd-160
---HMAC-SHA1
---HMAC-SHA256
---HMAC-SHA384
---HMAC-SHA512
-CMAC - Wikipedia~
https://ja.wikipedia.org/wiki/CMAC
--CMAC (Cipher-based Message Authentication Code) とは、
---[[メッセージ認証符号 (MAC; Message Authentication Code...
---ブロック暗号に基づくメッセージ認証符号アルゴリズム
--種類
---CBC-MAC
---CFB, OFB-MAC等は無い。
-その他
--MAC3DES
-RFC
--HMAC: Keyed-Hashing for Message Authentication~
https://www.ietf.org/rfc/rfc2104.txt
--RFC 1851 - The ESP Triple DES Transform~
https://tools.ietf.org/html/rfc1851
***APIインターフェイス [#m7ae514c]
-入力として共通鍵と認証すべき任意長のメッセージを受け取る。
-MAC（「タグ」とも呼ばれる）を出力する。~
MAC値は（、共通鍵をもつ）、検証者がメッセージの内容の変化...
検出できるようにして、メッセージの完全性を保護し、認証す...
***[[.NETのメッセージ認証符号（MAC）のプロバイダ>.NETの署...
-参考
--MAC、ハッシュ、および署名 - UWP app developer | Microso...
https://docs.microsoft.com/ja-jp/windows/uwp/security/mac...
**認証付き暗号（AEAD） [#u0097a82]
***概要 [#xc9201d0]
-・・・
--MAC(メッセージ認証コード)とは - CubicLouve~
https://spring-mt.hatenablog.com/entry/2017/08/20/202708
>認証付き暗号(Authenticated Encryption with Associated Da...
--認証付き暗号 - Wikipedia~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%AA%8D%E8%A8%BC%E4%BB%98...
---AE: Authenticated Encryption
---AEAD: Authenticated Encryption with Associated Data
-説明
--Authenticated Encryption with Associated Dataを略してAE...
---MACと対称暗号を組み合わせて、機密性(暗号)、認証・正真...
---AEAD(認証付き暗号)では不適切に細工された暗号文を識別(M...
復号を拒否することができるため、選択暗号文攻撃に対して安...
--データの秘匿性、完全性、および認証性を同時に提供する[[...
＝秘匿性と完全性の保護に加えて、認証付き暗号は平文既知性 ...
---この種の攻撃で敵は、よく考えられた暗号文を "復号オラク...
---認証付き暗号システムは不適切に細工された暗号文を識別し...
---適切に暗号化アルゴリズムを使って生成（≒平文を既に知っ...
---適切に実装されていれば、これにより攻撃者が既に知ってい...
--認証付き暗号対応のクラスライブラリを使用すれば、こうし...
--秘匿用モードと認証用モードを安全に合成するのが困難であ...
***処理シーケンス [#lf0ac4fc]
-共通鍵[[ブロック暗号>#oda3635b]]で使うための認証付き暗号...
一般的に認証付き暗号は、以下要件を満たす暗号システムと[[...
--暗号システム：選択平文攻撃のもとで強秘匿性を有する必要...
--[[MAC関数>#w5550a92]]：選択メッセージ攻撃のもとで偽造不...
-認証付き暗号の手法~
Bellare and Namprempre (2000) はこうしたプリミティブの組...
暗号と [[MAC>#w5550a92]] 双方の関数が必要な性質を満たす場...
暗号文に [[MAC>#w5550a92]] を計算することで適応的選択暗号...
--Encrypt-then-MAC (EtM)~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%AA%8D%E8%A8%BC%E4%BB%98...
--Encrypt-and-MAC (E&M)~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%AA%8D%E8%A8%BC%E4%BB%98...
--MAC-then-Encrypt (MtE)~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%AA%8D%E8%A8%BC%E4%BB%98...
***アルゴリズム [#i96cb450]
6種類の異なるモードが、~
ISO/IEC 19772:2009 によって標準化され、~
さらにNISTによって開発がすすめられた。
-OCB 2.0
-Key Wrap
-EAX
-Encrypt-then-MAC (EtM)
-Counter with CBC-MAC - Wikipedia~
https://ja.wikipedia.org/wiki/Counter_with_CBC-MAC
--RFC
---RFC 3610 - Counter with CBC-MAC (CCM)~
https://tools.ietf.org/html/rfc3610
---RFC 4309 - Using Advanced Encryption Standard (AES) CC...
with IPsec Encapsulating Security Payload (ESP)~
https://tools.ietf.org/html/rfc4309
---RFC 6655 - AES-CCM Cipher Suites for Transport Layer S...
https://tools.ietf.org/html/rfc6655
-Galois/Counter Mode - Wikipedia~
https://ja.wikipedia.org/wiki/Galois/Counter_Mode
--RFC
---RFC 5288 - AES Galois Counter Mode (GCM) Cipher Suites...
https://tools.ietf.org/html/rfc5288
---RFC 5647 - AES Galois Counter Mode for the Secure Shel...
https://tools.ietf.org/html/rfc5647
--その他
---本当は怖いAES-GCMの話 - ぼちぼち日記~
http://d.hatena.ne.jp/jovi0608/20160524/1464054882
---C#:AES GCMでコンテンツ暗号~
https://qiita.com/hidelafoglia/items/d12550c8ffe6eca993c8
---GoでAESアルゴリズム(GCMモード)を使った実装をする~
https://qiita.com/ken5scal/items/da387d6db8b8308474e6
***APIインターフェイス [#gcf1a841]
AEADの典型的な APIインターフェイス は次のような関数を提供...
-暗号化
--入力
---鍵
---平文
---追加認証データ（AAD）~
アルゴリズムによっては必要になる。~
認証や完全性保護のためにあり、~
暗号化はされないが認証保護の対象。
--出力
---暗号文
---認証タグ（[[MAC>#w5550a92]]）、
-復号化
--入力
---鍵
---暗号文
---認証タグ（[[MAC>#w5550a92]]）
---追加認証データ（AAD）
--出力
---平文
---平文が、認証タグ（[[MAC>#w5550a92]]）、追加認証データ...
***.NETの認証付き暗号のプロバイダ [#n967296a]
-Security.Cryptography.AuthenticatedAes
--昔、[[codeplex>.NETの署名・暗号化アルゴリズム#dc18d317]...
--ただし、現在は、GitHubに移動されているが、メンテナンス...
-BouncyCastle
--色々調べると、BouncyCastleに行きつく。
--参考：https://github.com/OpenTouryoProject/OpenTouryo/t...
*その他 [#pf7ca8aa]
**パスワードを格納する方式 [#nf98d8cd]
WebサイトのForms認証などを実装する場合、[[ハッシュのみ保...
***ハッシュのみ保管 [#n6bb6738]
パスワードのハッシュ値のみ保存する方式。
-メリット
--[[暗号学的ハッシュ関数>暗号化アルゴリズム#gb8f765f]]の...
--パスワードの代わりハッシュ値のみを保存すると鍵管理の煩...
-デメリット~
パスワードを保存していないため、
--パスワード・リマインダを実装できない~
（昨今、パスワード・リセットが一般的で、実装不要）。
--パスワードの平文が取得できない。
---「[[チャレンジ＆レスポンス>#d34b7bfa]]」方式を併用でき...
---パスワードの保存方法の変更が難しくなる。~
（次回認証時のパスワード入力を待って変更することは可能）
※ [[ベスト・プラクティス>#i07ea967]]
***暗号化して保管 [#of9c297e]
昨今、あまり選択されない方式。
パスワードを暗号化して保存する方式としては、「[[秘密鍵・...
ユーザは不特定多数でなく、サーバ機能上で暗号化・復号化を...
***ベスト・プラクティス [#i07ea967]
-[[ハッシュのみ保管>#n6bb6738]]の
--「[[キーあり方式>#kdb48f23]]」
--「[[キーなし方式>#g774ad06]]」＋ソルト、ストレッチング
>ベストプラクティスは、後者。
-ソルト、ストレッチング
--ソルトの意味~
同じパスワードでも、ユーザーごとに異なるソルトを使い異な...
---[[レインボー・テーブル>#j2295dce]]探索を妨害する。
---ソルトはハッシュ値とともに保存する。
--ストレッチングの意味
---高速なハッシュを繰り返し用いることで速度を遅くする。
---これにより、オフライン総当たり攻撃を妨害する。
-業界的ベスト・プラクティスのBcrypt（Blowfish暗号が基盤）...
-また、Bcryptの後継としてArgon2が、さらに高いセキュリティ...
**ネットワークへパスワードを流す方式 [#yeb0589d]
-セキュアな認証基盤では、ネットワーク上に流すパスワードは...
-パスワードを平文以外でネットワーク上に流す方式として以下...
***HTTPS [#m1514a5d]
一般的にはコレ。
-平文で送信される基本認証、Forms認証のユーザアカウントの...
-HTTPSは、共通鍵が通信セッション 毎に可変となるため、リプ...
***チャレンジ＆レスポンス [#d34b7bfa]
[[NTLM>認証基盤#zb3340de]]や[[CHAP>ネットワークの基礎編#s...
-「暗号学的ハッシュ関数」（[[キーなし方式>#g774ad06]]）で...
--チャレンジ（認証する側が認証される側に送信する乱数とID...
--「暗号学的ハッシュ関数」（キーあり方式）
>を使用してパスワードをハッシュ化してネットワーク上に流す。
-可変のハッシュ（レスポンス）を元に認証処理を遂行するため...
認証基盤側は、ユーザ アカウント（パスワード）を平文で保持...
***公開鍵・暗号化 [#k6330e85]
-「[[公開鍵・暗号化>#tfda0d72]]」では、同じ公開鍵を使用し...
同じ秘密鍵で復号化可能であることが確認でき、結局、リプレ...
-このため、「[[公開鍵・暗号化>#tfda0d72]]」を使用してパス...
元となるメッセージにチャレンジを加え暗号化するなどの実装...
**ネットワークへ認証チケットを流す方式 [#g187e834]
[[OpenID Connect]]における[[JWT]]の用例などが参考になる。
*暗号化の詳細 [#g967e74c]
**初期化ベクトル [#z3a67f9f]
初期化ベクトル（IV: Initialization Vector）
-[[ストリーム暗号>#k3cd4c1b]]~
（IVを、）鍵ストリーム（擬似乱数列）の生成に利用する。
-[[ブロック暗号>#oda3635b]]~
（IVを、）
--最初のブロックに使用されるベクトル値とする（＝共通鍵）。
--[[暗号化モード>#s2956a2c]]で前の平文ブロックの結果を次...
**ストリーム暗号 [#k3cd4c1b]
***概要 [#x0ac7fa2]
-ビット、バイト、文字毎に処理
-[[ブロック暗号>#oda3635b]]より仕組みが単純で高速
-暗号化してもデータサイズが変化しない（通信処理に適する）。
***詳細 [#sbebd981]
鍵ストリーム（擬似乱数列）
-を、共通鍵や[[初期化ベクトル>#z3a67f9f]]をシード（初期値...
-と、平文 / 暗号文との排他的論理和で暗号化 / 復号化する。
***アルゴリズム [#t41da36e]
-KCipher-2~
九州大学とKDDI研究所により共同開発
-Salsa20~
ダニエル・バーンスタインによって開発（パブリック・ドメイ...
-RC4~
SSLやWEPなどで広く使われているが、危殆化が進んでいる。
-MUGI~
日立製、推奨暗号リスト → 推奨候補暗号リスト
-A5/1~
GSM携帯電話規格で利用されていたが、~
リエンジで脆弱性が見つかっている。
**ブロック暗号 [#oda3635b]
***概要 [#hca1fd38]
-ブロック毎に処理
-[[ストリーム暗号>#k3cd4c1b]]より仕組みが複雑で低速
-空きはパディングするのでデータサイズが増加する。
-そのままでは、暗号強度が弱いので、鍵ストリーム（擬似乱数...
前ブロック値を平文 / 暗号文との排他的論理和に使用する[[暗...
***詳細 [#m6a7f28d]
-通常、暗号化は鍵のサイズと同じバイト長を１ブロックとして...
1024ビットの鍵ならば = 1024 / 8 = 128バイトを１ブロックと...
-アルゴリズムによって、以下が、決まっていることがある。
--ブロック長（固定ブロック長、可変ブロック長）
--[[暗号化モード（暗号利用モード）>#s2956a2c]]
***アルゴリズム [#g3177b42]
-AES~
DESの後継
-DES, DES-X, 3DES
--DES : 1977以降の米国政府の標準
--DES-X : 鍵長のみを長くした。
--3DES : DESを3重に適用した。
-RC2, RC5, RC6~
ロナルド・リベストが設計
-IDEA~
スイス工科大学のXuejia Laiにより開発。
-Camellia~
NTTと三菱電機が開発。
-CAST-128, CAST-256~
設計者の頭文字を取ってCAST、数字は鍵長（最大値）
-, etc.
***処理シーケンス [#s7f61245]
-暗号化
>
+アルゴリズムに対応した[[ブロック長>#n198a397]]に分割する。
+[[ブロック長>#n198a397]]に満たない部分を[[パディング方式...
+暗号鍵を用いてアルゴリズムで暗号化する。
+分割されたデータを結合する。
-復号化
>
+アルゴリズムに対応した[[ブロック長>#n198a397]]に分割する。
+暗号鍵を用いてアルゴリズムで復号化する。
+補完された部分を[[パディング方式>#n433994e]]で除去する。
+分割されたデータを結合する。
***暗号化モード（暗号利用モード） [#s2956a2c]
-ブロック分割のメカニズム
-分割モードによっては[[初期化ベクトル>#z3a67f9f]]が必要に...
-[[認証>#ub86b5f1]]用の利用モード、秘匿用の利用モードとが...
--[[認証>#ub86b5f1]]用の利用モード
|#|||h
|1|CCM|Counter with CBC-MAC|
|2|OCB|Offset CodeBook|
|3|XCBC|eXtended Ciphertext Block Chaining|
|4|XCBC-MAC||
--秘匿用の利用モード
|#|暗号化モード（暗号利用モード）|特徴|h
|1|ECB: Electronic CodeBook&br;暗号ブックモード|・単純に...
|2|CBC: Cipher Block Chaining&br;暗号文ブロック連鎖モード...
|3|CFB: Cipher-FeedBack&br;暗号フィードバックモード|CBCと...
|4|OFB: Output FeedBack&br;出力フィードバックモード|・[[...
|5|などなど他にも沢山ある|・・・|
-参考
--暗号利用モード - Wikipedia~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9A%97%E5%8F%B7%E5%88%A9...
***パディングモード（パディング方式） [#n433994e]
-[[ブロック分割>#n198a397]]する時に~
割り切れない場合は、パディングで穴埋めする。
-パディング方式の種類
--NoPadding~
パディングしない
--ZeroBytePadding
---NULLバイト(0x00)でパディング
---元データにNULLバイトが含まれていない場合でないと使えない
--[[PKCS>証明書#kf9dd196]]#5 Padding (RFC1423)
---ブロック長に満たないサイズの値を表すバイト値で足りない...
---ブロック長ぴったりな場合は1ブロック分丸ごとパディング...
--[[PKCS>証明書#kf9dd196]]#7 Padding
--PKCS#1 v1.5 Padding
--Optimal Asymmetric Encryption Padding（OAEP）
---日本語で、最適非対称暗号化パディング~
---[[PKCS>証明書#kf9dd196]]#1 に定義されているOAEPWith<di...
---OAEPはRSAと組み合わせることが多く、その場合はRSA-OAEP...
--その他
---SSL3Padding
---ISO10126Padding
---ISO10126d2Padding
---ISO7816d4Padding
---TBCPadding
---X9.23Padding
-参考
--Wikipedia
---Padding (cryptography)~
https://en.wikipedia.org/wiki/Padding_(cryptography)
---Optimal Asymmetric Encryption Padding~
https://ja.wikipedia.org/wiki/Optimal_Asymmetric_Encrypti...
*公開鍵・暗号化の詳細 [#ba2b3fe6]
計算の困難性を安全性の根拠とする暗号。
**アルゴリズム [#ob238f02]
***RSA [#n94858e7]
-RSA : Rivest-Shamir-Adleman cryptosystem
-設計者の頭文字を取ってRSA
-暗号化とデジタル署名に利用できる。
-素因数分解問題（RSA暗号、Rabin暗号）を利用~
巨大な素数同士をかけ合わせた整数の素因数分解の困難性。
***DSA [#j453a343]
-DSA : Digital Signature Algorithm
-デジタル署名に利用でき、~
暗号化には利用できない。
-[[離散対数問題>#t96a2968]]（ElGamal暗号）を利用
***ECC（ECDSA, ECDH） [#j46c8e11]
-ECC : Elliptic Curve Cryptography
-楕円曲線暗号
--楕円曲線を利用した暗号方式の総称
--楕円曲線上の[[離散対数問題>#t96a2968]]の困難性に依る。
--ECDSA
---ECDSA : Elliptic Curve DSA
---楕円曲線DSA (ECDSA)
---DSAを楕円曲線上で定義
---デジタル署名に利用でき、~
暗号化には利用できない。
--ECDH
---ECDH : Elliptic curve Diffie–Hellman key exchange
---[[DH鍵共有（交換）>#w2cf2dea]]を楕円化
---DH判定問題（Cramer-Shoup暗号）~
(ga,gb)が与えられて、gabを求める問題の困難性に依る。
---暗号化には利用できる（共通鍵の共有のための暗号化）。
---以下の二種類のECDHがある。~
・ephemeral-ephemeral : ECDHE~
・ephemeral-static : ECDH-ES~
**離散対数問題 [#t96a2968]
***概要 [#n7d0b136]
-２つのノードは素数 p と定数 g (p より小さい)を共有する。
-ある整数 x に対して g の x 乗を p で割った余りを y とす...
-この際の、離散対数（x, y）
--y（≒ 公開鍵）から
--x（≒ 秘密鍵）を
>求める困難性に依る（素数 pが大きい値になればなるほど困難...
***詳細 [#ib5f6e1d]
-シーケンス
--２つのノードA（アリス）、ノードB（ボブ）は~
素数 p と定数 g (p より小さい)を共有する。
--ノードA（アリス）は、
---秘密鍵 x を生成し、(g^x) / p ... y を計算する。
---公開鍵 y をノードBに送信する
--ノードB（ボブ）は、
---秘密鍵 x' を生成し、(g^x') / p ... y' を計算する。
---公開鍵 y' をノードAに送信する
--これにより、公開鍵の共有ができたので、~
コレを使用して以下の共通鍵 a の共有を行う。~
a = y'^x mod p = y^x' mod p
-具体的な数値の例
--前提
---p = 41
---g = 2
--ノードA
---x = 15
---y = (g^x) / p = 3,2768 / 41 = 798...9
--ノードB
---x' = 22
---y' = (g^x') / p = 4,194,304 / 41 = 102...4
--共通鍵 a
---ノードA~
a = y'^x mod p = 4^15 mod 41 = 40
---ノードB~
a = y^x' mod p = 9^22 mod 41 = 40
**DH鍵共有（交換） [#w2cf2dea]
-ディフィー・ヘルマン鍵共有
-Diffie–Hellman key exchange
-事前の秘密の共有無しに、~
盗聴の可能性のある通信路を使って、~
暗号鍵の共有を可能にする暗号プロトコル
-双方が[[公開鍵>#bd030d3d]]を使用して、[[共通鍵>#bd030d3d...
-公開鍵の方式としては、[[離散対数問題>#t96a2968]]を使用す...
-楕円化したものを、
>[[楕円曲線DH鍵共有（Elliptic curve Diffie–Hellman key ex...
>と言う。
*参考 [#obc20caf]
暗号についての概要や体系や、各種の「暗号化アルゴリズム」...
説明しないので、これについては、下記サイトや、他の情報源...
-[暗号化]ブロック暗号とは~
(AES/DES/Blowfish PKCS5Padding ECB/CBC IV)~
[技術資料 + 技術資料] ぺんたん info~
http://pentan.info/doc/block_cipher.html
-電子政府における調達のために~
参照すべき暗号のリスト（[[CRYPTREC>https://dotnetdevelopm...
平成２５年３月１日 総務省 経済産業省~
https://www.cryptrec.go.jp/list/cryptrec-ls-0001-2012r4.pdf
**RFC [#b9ce91ba]
***[[RFC4949 Internet Security Glossary, Version 2]] [#s1...
**Wikipedia [#m138bd58]
-暗号~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9A%97%E5%8F%B7
-暗号理論~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9A%97%E5%8F%B7%E7%90%86...
-鍵 (暗号)~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%8D%B5_(%E6%9A%97%E5%8F%...
***ハッシュ関数 [#xcbc775b]
-Category:ハッシュ関数~
https://ja.wikipedia.org/wiki/Category:%E3%83%8F%E3%83%83...
--ハッシュ関数~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8F%E3%83%83%E3%82%B7...
--暗号学的ハッシュ関数~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9A%97%E5%8F%B7%E5%AD%A6...
***共通鍵暗号 [#qfb90a6d]
-共通鍵暗号~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%B1%E9%80%9A%E9%8D%B5...
--ストリーム暗号~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%83%88%E3%83%AA...
--ブロック暗号~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%96%E3%83%AD%E3%83%83...
***公開鍵暗号 [#lf3c7825]
-公開鍵暗号~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%AC%E9%96%8B%E9%8D%B5...
--RSA暗号~
https://ja.wikipedia.org/wiki/RSA%E6%9A%97%E5%8F%B7
--Digital Signature Algorithm - Wikipedia~
https://ja.wikipedia.org/wiki/Digital_Signature_Algorithm
--楕円曲線暗号~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%A5%95%E5%86%86%E6%9B%B2...
>具体的な暗号方式の名前ではない。公開鍵暗号が多い。
---楕円曲線DSA~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%A5%95%E5%86%86%E6%9B%B2...
---ディフィー・ヘルマン鍵共有 - Wikipedia~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%87%E3%82%A3%E3%83%95...
***その他 [#w09ced0d]
-初期化ベクトル~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%88%9D%E6%9C%9F%E5%8C%96...
-暗号利用モード~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9A%97%E5%8F%B7%E5%88%A9...
**Qiita [#ma44ba6a]
-プログラマの暗号化入門~
https://qiita.com/asksaito/items/1793b8d8b3069b0b8d68
-暗号化方式／アルゴリズム／パディング／ブロック化のまとめ~
https://qiita.com/pink/items/f795b0680a2a000e1934
-暗号技術についてのまとめ~
https://qiita.com/g-----ta/items/2554b34e0455fa52f53c
-2つの公開鍵暗号(公開鍵暗号の基礎知識)~
https://qiita.com/angel_p_57/items/897bf94160be8d637585
**[[デジタル証明書>証明書]] [#l634154e]
「[[デジタル証明書>証明書]]」の検証は、「送信側の公開鍵」...
このため、この問題を解決するための、「認証局」と呼ばれる...
**パスワードの保存 [#p0801353]
***ソルト、ストレッチング [#b978c5d9]
ハッシュとソルト、ストレッチングを正しく理解する：本当は...
http://www.atmarkit.co.jp/ait/articles/1110/06/news154.html
***[[パスワード・クラック>https://dotnetdevelopmentinfras...
**暗号の年問題 [#k200d2bc]
なお、各種の「暗号化アルゴリズム」の「安全性」の問題につ...
日々、調査・研究が進められていため、NIST やCRYPTREC など...
公にアナウンスされる情報源を確認のこと。
-2010年問題 - Wikipedia~
https://ja.wikipedia.org/wiki/2010%E5%B9%B4%E5%95%8F%E9%A...
-＠IT > Security＆Trust > もう避けられない？ 暗号の2010年...
http://www.atmarkit.co.jp/news/200811/20/rsa.html
-Networkキーワード - 暗号の2010年問題：ITpro~
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/Keyword/20090119/3230...
-ASCII.jp：電子証明書に近づく 「暗号アルゴリズム 2010年問...
http://ascii.jp/elem/000/000/550/550217/
**[[.NETの署名・暗号化アルゴリズム]] [#uef3e17d]
.NET Framework、.NET Coreのライブラリで提供される署名・暗...
----
Tags: [[:IT国際標準]], [[:セキュリティ]], [[:暗号化]]
終了行:
「[[マイクロソフト系技術情報 Wiki>http://techinfoofmicros...
-[[戻る>暗号化]]
* 目次 [#de7a60fe]
#contents
*概要 [#xce2432b]
-ここでは、暗号化アルゴリズムの概要を解説する。
--[[ハッシュ化>#y6cc34ab]]
--[[暗号化>#xa6356ee]]
---[[秘密鍵・暗号化>#u680ecb7]]
---[[公開鍵・暗号化>#tfda0d72]]
---[[ハイブリッド・暗号化>#z7306cb4]]
--[[デジタル署名>#leddd7f0]]
--[[認証>#ub86b5f1]]
---[[メッセージ認証符号(MAC)>#w5550a92]]
---[[認証付き暗号（AEDE）>#u0097a82]]
-また、
--暗号の基礎については、[[コチラ>https://dotnetdevelopmen...
--.NETのアルゴリズムは、[[コチラ>.NETの署名・暗号化アルゴ...
>を参照。
*ハッシュ化 [#y6cc34ab]
ハッシュ化とは、「[[ハッシュ関数>#gb8f765f]]」を用いて指...
**ハッシュ値 [#ja806d9a]
「メッセージ ダイジェスト」、あるいは単に「ダイジェスト」...
[[認証>#ub86b5f1]]アルゴリズムの「ダイジェスト[[認証>#ub8...
目的によってはハッシュ値のことを「フィンガープリント」、...
**[[ハッシュ関数>http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9A%97%E...
ココでは、正確には「暗号学的」ハッシュ関数について。
-情報セキュリティ分野で
--[[認証>#ub86b5f1]]
--[[署名>#leddd7f0]]
>など、様々に利用されている。
-また、通常のハッシュ関数としても利用でき、
--ハッシュテーブル（テーブルのキー）
--ダイジェスト、フィンガープリント（[[認証>#ub86b5f1]]）
--データ、ファイルの一意識別、重複検出
--チェックサム（データの誤りを検出）
>などの用途にも利用されている 。
-既成の「ハッシュ関数」を使用した場合、~
以下が満たされているものとして利用できる。
--衝突発見困難性 / 第二原像計算困難性~
---衝突発見困難性~
ハッシュ値を変えずに元のメッセージを改ざんすることが事実...
---第二原像計算困難性~
同じハッシュ値を持つ2つの元のメッセージを求めること（すり...
--不可逆性 / 一方向性（原像計算困難性）~
ハッシュ値から元のメッセージを得ることが事実上不可能であ...
#ref(CryptographicHashFunction.png,left,nowrap,暗号学的ハ...
-以下の順序で難しい。
>
+不可逆性 / 一方向性（原像計算困難性）
+第二原像計算困難性
+衝突発見困難性
**安全性 [#ff7fd94e]
***キーなし方式・あり方式 [#uc14e156]
「暗号学的ハッシュ関数」には、
-ハッシュ計算用のキーを取れないもの（キーなし方式）と、
-キーを取れるもの（キーあり方式）が存在する。
「暗号学的ハッシュ関数」自体は不可逆であるものの、~
「キーなし方式」の場合、辞書攻撃 により、容易にメッセージ...
このため、辞書攻撃を防ぐ場合、「キーあり方式」を採用する。
***衝突耐性 [#n3f7704b]
「暗号学的ハッシュ関数」を使用する際は、~
最新の「ハッシュの衝突耐性」の情報を入手する事が推奨され...
これは、例えば、2010/5現在、MD5、SHA-0、SHA-1について~
「強衝突耐性」が突破される脆弱性が発見されているためであ...
-＠IT > 第１回 すべてはここから始まった ～ SHA-1 の脆...
http://www.atmarkit.co.jp/fsecurity/rensai/crypt01/crypt0...
-ITpro > 記者の眼 > APOPのぜい弱性で見えてきたMD5の「ご臨...
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/OPINION/20070521/2716...
ただし、「強衝突耐性」が突破されても、直ちに、これらの「...
暗号化通信が盗聴・改ざんされたり、電子署名の有効性が無く...
これは、将来的な「弱衝突耐性」の突破を示唆し、「弱衝突耐...
暗号化通信や電子署名の無改ざん性を証明できなくなる。
-[IT 管理者向け] SHA-1 からの移行を推奨しています~
http://blogs.technet.com/b/jpsecurity/archive/2014/10/15/...
-FAQ: SHA-1 廃止/SHA-2 移行に関するマイクロソフトのポリシ...
http://blogs.technet.com/b/jpsecurity/archive/2015/11/02/...
**[[.NETの暗号学的ハッシュ関数のプロバイダ>.NETの署名・暗...
***キーなし方式 [#g774ad06]
-アルゴリズム
--MD
---[[MD5>http://ja.wikipedia.org/wiki/MD5]]
---[[RIPEMD160>https://ja.wikipedia.org/wiki/RIPEMD]]
--[[SHA>http://ja.wikipedia.org/wiki/SHA]]
---[[SHA1>https://ja.wikipedia.org/wiki/SHA-1]]
---[[SHA256>https://ja.wikipedia.org/wiki/SHA-2]]
---SHA384
---SHA512
-[[.NETの暗号学的ハッシュ関数（キーなし方式）>.NETの署名...
***キーあり方式 [#kdb48f23]
-アルゴリズム~
≒[[メッセージ認証符号（MAC）>#j74d157f]]
-[[.NETの暗号学的ハッシュ関数（キーあり方式）>#u4912a9a]]
*暗号化 [#xa6356ee]
暗号化の方式には、大きく分けて、
-[[秘密鍵・暗号化>#u680ecb7]]~
暗号化と復号が同じ処理であるところから、「対称アルゴリズ...
-[[公開鍵・暗号化>#tfda0d72]]~
暗号化と復号が違う処理であるところから、「非対称アルゴリ...
の２つの方式がある。
以下の表に「[[秘密鍵・暗号化>#u680ecb7]]」と、「[[公開鍵...
なお、両者のメリット・デメリットを考慮し、両者を組み合わ...
これについては、「[[ハイブリッド・暗号化方式>#z7306cb4]]...
#ref(ComparisonOfEncryptionScheme.png,left,nowrap,暗号化...
-※1 : 「[[秘密鍵・暗号化>#u680ecb7]]」は、暗号化と復号化...
同一の秘密鍵であることから、「共通鍵・暗号化方式」と...
-※2 : 「[[秘密鍵・暗号化>#u680ecb7]]」の鍵はパスワードの...
基本的に相手毎に、この秘密鍵（パスワード）を変えるこ...
従って、相手が増えるほど管理する秘密鍵が増える。~
ただし、自分のために暗号化し、自分だけが復号化する場...
-※3 : アルゴリズムが非対称であると、数学的に難しい処理が...
**秘密鍵・暗号化 [#u680ecb7]
***概要 [#j29c91c7]
-「[[秘密鍵・暗号化>#u680ecb7]]」は、
--秘密鍵を使用して暗号化・復号化を行う。
--秘密鍵として、任意のキー（パスワード）を使用できる。
-この方式は、~
秘密鍵の受け渡しと、管理が困難となるため、~
不特定多数のユーザとネットワーク越しの~
情報受け渡しを行うC/Sシステムには使用されない。
-方式に「[[ストリーム暗号>#k3cd4c1b]]」、「[[ブロック暗号...
***アルゴリズム [#qc8a3968]
-[[DES>http://ja.wikipedia.org/wiki/DES_%28%E6%9A%97%E5%8...
-[[RC2>http://ja.wikipedia.org/wiki/RC2]]
-[[Rijndael>http://ja.wikipedia.org/wiki/AES%E6%9A%97%E5%...
-[[3DES>http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%88%E3%83%AA%E...
***鍵の数 [#x79daa8d]
-パス数の算出にはPMPの[[コミュニケーション・チャネル式>ht...
-具体的には、ｎ人で、（ｎ（ｎ－１））÷２個の鍵が必要になる
***[[.NETの秘密鍵・暗号化方式のプロバイダ>.NETの署名・暗...
**公開鍵・暗号化 [#tfda0d72]
***概要 [#cb3872e2]
-「[[公開鍵・暗号化>#tfda0d72]]」は、秘密鍵・公開鍵のキー...
-この方式は、~
公開鍵で暗号化したものは、秘密鍵でしか復号できないと言う...
不特定多数のユーザとネットワーク越しの情報受け渡しを行うC...
***処理シーケンス [#c6b9f1bd]
-処理シーケンスは次のようになる。
>
+送信側は、「受信側の公開鍵」を取得する。
+送信側は、平文を「受信側の公開鍵」で暗号化する。
+上記、暗号化された平文を送付する。
+受信側は、平文を、「受信側の秘密鍵」で復号化する。
-以下の図に、その処理方式の概要図を示す。
#ref(PublicKeyEncryptionSchemes.png,left,nowrap,公開鍵・...
***アルゴリズム [#w5303ada]
-[[RSA>#n94858e7]]
***鍵の数 [#t98fdeab]
-公開鍵の場合は、各人が秘密鍵・公開鍵のペアを持てばイイ
-具体的には、ｎ人で、２ｎ個の鍵が必要になる。
***[[.NETの公開鍵・暗号化方式のプロバイダ>.NETの署名・暗...
.NETにて提供されるRSACryptoServiceProviderを使用した場合、
-同じ公開鍵を使用しても暗号化情報は可変になるが、~
同じ秘密鍵で復号化が可能であるので、リプレイ攻撃の対象に...
-このため、公開鍵・秘密鍵のキー・ペアを可変にするか、~
チャレンジを加えるなどの実装を追加する必要がある。
なお、リプレイ攻撃とは、ユーザがログインするときにネット...
これを自分の送信する電文として利用することでシステムへ不...
**ハイブリッド・暗号化（キー交換） [#z7306cb4]
[[秘密鍵・暗号化>#u680ecb7]]、[[公開鍵・暗号化>#tfda0d72]...
組み合わせた「ハイブリッド・暗号化方式」もある。~
一般的には、[[アリスとボブ - Wikipedia>https://ja.wikiped...
***処理シーケンス [#r53b0d97]
-処理シーケンスは次のようになる。
>
+送信側は、「受信側の公開鍵」を取得する。
+送信側は、「送信側の秘密（共通）鍵」を、「受信側の公開鍵...
+上記、暗号化された「送信側の秘密（共通）鍵」を送付する。
+受信側は、「送信側の秘密（共通）鍵」を、「受信側の秘密鍵...
+送信側は、平文を「送信側の秘密（共通）鍵」で暗号化する。
+上記、暗号化された平文を送付する。
+受信側は、平文を、「送信側の秘密（共通）鍵」で復号化する。
-以下の図に、その処理方式の概要図を示す。~
※「[[秘密鍵・暗号化>#u680ecb7]]」と「[[公開鍵・暗号化>#tf...
ここでは、「[[秘密鍵・暗号化>#u680ecb7]]」の秘密鍵を、秘...
#ref(HybridEncryptionScheme.png,left,nowrap,ハイブリッド...
--「[[公開鍵・暗号化>#tfda0d72]]」で「送信側の秘密（共通...
平文自体は速度の速い「[[秘密鍵・暗号化>#u680ecb7]]」で暗...
「安全性」を落とさずに、処理速度を稼ぐことができる。
--また、「送信側の秘密（共通）鍵」（セッション鍵）をセッ...
万一共通鍵での暗号部分が解読されても短い時間しかクラッキ...
-なお、SSL暗号化なども、この「ハイブリッド・暗号化方式」...
--ThinkIT > サーバ構築・運用 >~
いまさら聞けないApache ～ Webサーバ構築のキソ > 第6回 : S...
http://thinkit.co.jp/free/article/0706/3/6/
***PFS（Perfect Forward Security） [#j506d7c6]
-暗号文とその暗号文を複合するための秘密鍵が両方漏洩しても...
暗号文を複合できない、というカギ交換に関する概念
-PFSを実現可能にするためのアルゴリズム
--DHE：ディフィー・ヘルマン鍵共有
--ECDHE：楕円曲線ディフィー・ヘルマン鍵共有
-SSL/TLSでは、証明書と組み合わせた以下の何れかの方式を使...
--DHE-RSA~
DHEとRSA証明書の組み合わせ
--DHE-DSA~
DHEとDSA証明書の組み合わせ
--ECDHE-RSA~
ECDHEとRSA証明書の組み合わせ
--ECDHE-ECDSA~
ECDHEと楕円曲線DSA証明書の組み合わせ
-公開鍵は
--何かしらの証明を付けた静的なものであっても、
--一時的なもの（ephemeral、この場合特にDHE、ECDHEと略記さ...
>であってもかまわない。
***アルゴリズム [#uc9ab978]
-[[RSA>#n94858e7]]
-[[ECDH>#j46c8e11]]
***[[.NETの公開鍵・暗号化方式のプロバイダ>.NETの署名・暗...
*デジタル署名 [#leddd7f0]
**概要 [#udf15110]
「デジタル署名」は、元となるメッセージのハッシュを秘密鍵...
送信元が、この「デジタル署名」を、元となるメッセージと同...
送信先は、元となるメッセージの正当性を（＝ 改ざんされてい...
**処理シーケンス [#n89c5005]
-処理シーケンスは次のようになる。
>
+送信側は、「メッセージ」から「メッセージのハッシュ」を求...
これを「送信側の秘密鍵」で暗号化することで、「デジタル署...
+送信側は、「メッセージ」、「デジタル署名」を送付する。
+受信側は、「デジタル署名」を、「送信側の公開鍵」を使用し...
復号化することで、「メッセージのハッシュ」を求め、メッセ...
-以下の図に「デジタル署名」の処理方式の概要図を示す。
#ref(DigitalSignature.png,left,nowrap,デジタル署名)
-このことから、「デジタル署名」は、~
「[[公開鍵・暗号化>#tfda0d72]]」とは逆に「非対称アルゴリ...
使用していることが分かる（秘密鍵で暗号化し、公開鍵で復号...
**アルゴリズム [#sddeda05]
-[[RSA>#n94858e7]]
-[[DSA>#j453a343]]
-[[ECDSA>#j46c8e11]]
**[[.NETのデジタル署名のプロバイダ>.NETの署名・暗号化アル...
「デジタル署名」では、秘密鍵・公開鍵のキー・ペアを、プロ...
*認証 [#ub86b5f1]
**メッセージ認証符号（MAC） [#w5550a92]
***概要 [#c1312f41]
-・・・
--MAC(メッセージ認証コード)とは - CubicLouve~
https://spring-mt.hatenablog.com/entry/2017/08/20/202708
--メッセージ認証符号 - Wikipedia~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A1%E3%83%83%E3%82%BB...
---メッセージ認証符号 = MAC: Message Authentication Code
---メッセージ認証完全性コード = MAIC: Message Authenticat...
-暗号学的ハッシュ関数との違い~
MAC関数は選択平文攻撃における存在的偽造に対して耐性がなけ...
つまり、共通鍵を持ちMAC関数を計算できる"復号オラクル"にア...
攻撃者が、任意に選んだメッセージに対応するMACを取得できた...
他の（"復号オラクル"に問い合わせていない）メッセージに対...
"復号オラクル"に対して問い合わせずに計算で求めることが計...
-デジタル署名との違い
--MAC値の生成と検証には同じ鍵（共通鍵暗号）が使われるので...
送信者と受信者は通信を行う前に鍵を共有しておく必要がある。
--また、共通鍵暗号であるために、MACによって認証されるメッ...
偽造ではなく送信者が作成し送信したという確証、つまり否認...
なぜなら、MAC値を検証する利用者（メッセージの受信側）は、~
通信の相手から受け取ったメッセージではなく、受信側で捏造...
についても共通鍵を使ってMAC値を生成することができるからで...
***処理シーケンス [#be058380]
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A1%E3%83%83%E3%82%BB...
例：SSH2のトランスポート層のデータ一貫性を確保するためのM...
[[ハイブリッド・暗号化>#z7306cb4]]の[[ECDH>#j46c8e11]]で...
***アルゴリズム [#j74d157f]
-概要~
MACアルゴリズムは他の暗号プリミティブから構築できる。
--ハッシュ関数（キーあり方式）を使う方式（HMAC、3DES）
--[[ブロック暗号>#oda3635b]]アルゴリズムを使う方式（OMAC/...
-HMAC - Wikipedia~
https://ja.wikipedia.org/wiki/HMAC
--HMAC (Hash-based Message Authentication Code) とは、
---[[メッセージ認証符号 (MAC; Message Authentication Code...
---ハッシュ関数に基づくメッセージ認証符号アルゴリズム
--種類
---HMAC-MD5
---HMAC-Ripemd-160
---HMAC-SHA1
---HMAC-SHA256
---HMAC-SHA384
---HMAC-SHA512
-CMAC - Wikipedia~
https://ja.wikipedia.org/wiki/CMAC
--CMAC (Cipher-based Message Authentication Code) とは、
---[[メッセージ認証符号 (MAC; Message Authentication Code...
---ブロック暗号に基づくメッセージ認証符号アルゴリズム
--種類
---CBC-MAC
---CFB, OFB-MAC等は無い。
-その他
--MAC3DES
-RFC
--HMAC: Keyed-Hashing for Message Authentication~
https://www.ietf.org/rfc/rfc2104.txt
--RFC 1851 - The ESP Triple DES Transform~
https://tools.ietf.org/html/rfc1851
***APIインターフェイス [#m7ae514c]
-入力として共通鍵と認証すべき任意長のメッセージを受け取る。
-MAC（「タグ」とも呼ばれる）を出力する。~
MAC値は（、共通鍵をもつ）、検証者がメッセージの内容の変化...
検出できるようにして、メッセージの完全性を保護し、認証す...
***[[.NETのメッセージ認証符号（MAC）のプロバイダ>.NETの署...
-参考
--MAC、ハッシュ、および署名 - UWP app developer | Microso...
https://docs.microsoft.com/ja-jp/windows/uwp/security/mac...
**認証付き暗号（AEAD） [#u0097a82]
***概要 [#xc9201d0]
-・・・
--MAC(メッセージ認証コード)とは - CubicLouve~
https://spring-mt.hatenablog.com/entry/2017/08/20/202708
>認証付き暗号(Authenticated Encryption with Associated Da...
--認証付き暗号 - Wikipedia~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%AA%8D%E8%A8%BC%E4%BB%98...
---AE: Authenticated Encryption
---AEAD: Authenticated Encryption with Associated Data
-説明
--Authenticated Encryption with Associated Dataを略してAE...
---MACと対称暗号を組み合わせて、機密性(暗号)、認証・正真...
---AEAD(認証付き暗号)では不適切に細工された暗号文を識別(M...
復号を拒否することができるため、選択暗号文攻撃に対して安...
--データの秘匿性、完全性、および認証性を同時に提供する[[...
＝秘匿性と完全性の保護に加えて、認証付き暗号は平文既知性 ...
---この種の攻撃で敵は、よく考えられた暗号文を "復号オラク...
---認証付き暗号システムは不適切に細工された暗号文を識別し...
---適切に暗号化アルゴリズムを使って生成（≒平文を既に知っ...
---適切に実装されていれば、これにより攻撃者が既に知ってい...
--認証付き暗号対応のクラスライブラリを使用すれば、こうし...
--秘匿用モードと認証用モードを安全に合成するのが困難であ...
***処理シーケンス [#lf0ac4fc]
-共通鍵[[ブロック暗号>#oda3635b]]で使うための認証付き暗号...
一般的に認証付き暗号は、以下要件を満たす暗号システムと[[...
--暗号システム：選択平文攻撃のもとで強秘匿性を有する必要...
--[[MAC関数>#w5550a92]]：選択メッセージ攻撃のもとで偽造不...
-認証付き暗号の手法~
Bellare and Namprempre (2000) はこうしたプリミティブの組...
暗号と [[MAC>#w5550a92]] 双方の関数が必要な性質を満たす場...
暗号文に [[MAC>#w5550a92]] を計算することで適応的選択暗号...
--Encrypt-then-MAC (EtM)~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%AA%8D%E8%A8%BC%E4%BB%98...
--Encrypt-and-MAC (E&M)~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%AA%8D%E8%A8%BC%E4%BB%98...
--MAC-then-Encrypt (MtE)~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%AA%8D%E8%A8%BC%E4%BB%98...
***アルゴリズム [#i96cb450]
6種類の異なるモードが、~
ISO/IEC 19772:2009 によって標準化され、~
さらにNISTによって開発がすすめられた。
-OCB 2.0
-Key Wrap
-EAX
-Encrypt-then-MAC (EtM)
-Counter with CBC-MAC - Wikipedia~
https://ja.wikipedia.org/wiki/Counter_with_CBC-MAC
--RFC
---RFC 3610 - Counter with CBC-MAC (CCM)~
https://tools.ietf.org/html/rfc3610
---RFC 4309 - Using Advanced Encryption Standard (AES) CC...
with IPsec Encapsulating Security Payload (ESP)~
https://tools.ietf.org/html/rfc4309
---RFC 6655 - AES-CCM Cipher Suites for Transport Layer S...
https://tools.ietf.org/html/rfc6655
-Galois/Counter Mode - Wikipedia~
https://ja.wikipedia.org/wiki/Galois/Counter_Mode
--RFC
---RFC 5288 - AES Galois Counter Mode (GCM) Cipher Suites...
https://tools.ietf.org/html/rfc5288
---RFC 5647 - AES Galois Counter Mode for the Secure Shel...
https://tools.ietf.org/html/rfc5647
--その他
---本当は怖いAES-GCMの話 - ぼちぼち日記~
http://d.hatena.ne.jp/jovi0608/20160524/1464054882
---C#:AES GCMでコンテンツ暗号~
https://qiita.com/hidelafoglia/items/d12550c8ffe6eca993c8
---GoでAESアルゴリズム(GCMモード)を使った実装をする~
https://qiita.com/ken5scal/items/da387d6db8b8308474e6
***APIインターフェイス [#gcf1a841]
AEADの典型的な APIインターフェイス は次のような関数を提供...
-暗号化
--入力
---鍵
---平文
---追加認証データ（AAD）~
アルゴリズムによっては必要になる。~
認証や完全性保護のためにあり、~
暗号化はされないが認証保護の対象。
--出力
---暗号文
---認証タグ（[[MAC>#w5550a92]]）、
-復号化
--入力
---鍵
---暗号文
---認証タグ（[[MAC>#w5550a92]]）
---追加認証データ（AAD）
--出力
---平文
---平文が、認証タグ（[[MAC>#w5550a92]]）、追加認証データ...
***.NETの認証付き暗号のプロバイダ [#n967296a]
-Security.Cryptography.AuthenticatedAes
--昔、[[codeplex>.NETの署名・暗号化アルゴリズム#dc18d317]...
--ただし、現在は、GitHubに移動されているが、メンテナンス...
-BouncyCastle
--色々調べると、BouncyCastleに行きつく。
--参考：https://github.com/OpenTouryoProject/OpenTouryo/t...
*その他 [#pf7ca8aa]
**パスワードを格納する方式 [#nf98d8cd]
WebサイトのForms認証などを実装する場合、[[ハッシュのみ保...
***ハッシュのみ保管 [#n6bb6738]
パスワードのハッシュ値のみ保存する方式。
-メリット
--[[暗号学的ハッシュ関数>暗号化アルゴリズム#gb8f765f]]の...
--パスワードの代わりハッシュ値のみを保存すると鍵管理の煩...
-デメリット~
パスワードを保存していないため、
--パスワード・リマインダを実装できない~
（昨今、パスワード・リセットが一般的で、実装不要）。
--パスワードの平文が取得できない。
---「[[チャレンジ＆レスポンス>#d34b7bfa]]」方式を併用でき...
---パスワードの保存方法の変更が難しくなる。~
（次回認証時のパスワード入力を待って変更することは可能）
※ [[ベスト・プラクティス>#i07ea967]]
***暗号化して保管 [#of9c297e]
昨今、あまり選択されない方式。
パスワードを暗号化して保存する方式としては、「[[秘密鍵・...
ユーザは不特定多数でなく、サーバ機能上で暗号化・復号化を...
***ベスト・プラクティス [#i07ea967]
-[[ハッシュのみ保管>#n6bb6738]]の
--「[[キーあり方式>#kdb48f23]]」
--「[[キーなし方式>#g774ad06]]」＋ソルト、ストレッチング
>ベストプラクティスは、後者。
-ソルト、ストレッチング
--ソルトの意味~
同じパスワードでも、ユーザーごとに異なるソルトを使い異な...
---[[レインボー・テーブル>#j2295dce]]探索を妨害する。
---ソルトはハッシュ値とともに保存する。
--ストレッチングの意味
---高速なハッシュを繰り返し用いることで速度を遅くする。
---これにより、オフライン総当たり攻撃を妨害する。
-業界的ベスト・プラクティスのBcrypt（Blowfish暗号が基盤）...
-また、Bcryptの後継としてArgon2が、さらに高いセキュリティ...
**ネットワークへパスワードを流す方式 [#yeb0589d]
-セキュアな認証基盤では、ネットワーク上に流すパスワードは...
-パスワードを平文以外でネットワーク上に流す方式として以下...
***HTTPS [#m1514a5d]
一般的にはコレ。
-平文で送信される基本認証、Forms認証のユーザアカウントの...
-HTTPSは、共通鍵が通信セッション 毎に可変となるため、リプ...
***チャレンジ＆レスポンス [#d34b7bfa]
[[NTLM>認証基盤#zb3340de]]や[[CHAP>ネットワークの基礎編#s...
-「暗号学的ハッシュ関数」（[[キーなし方式>#g774ad06]]）で...
--チャレンジ（認証する側が認証される側に送信する乱数とID...
--「暗号学的ハッシュ関数」（キーあり方式）
>を使用してパスワードをハッシュ化してネットワーク上に流す。
-可変のハッシュ（レスポンス）を元に認証処理を遂行するため...
認証基盤側は、ユーザ アカウント（パスワード）を平文で保持...
***公開鍵・暗号化 [#k6330e85]
-「[[公開鍵・暗号化>#tfda0d72]]」では、同じ公開鍵を使用し...
同じ秘密鍵で復号化可能であることが確認でき、結局、リプレ...
-このため、「[[公開鍵・暗号化>#tfda0d72]]」を使用してパス...
元となるメッセージにチャレンジを加え暗号化するなどの実装...
**ネットワークへ認証チケットを流す方式 [#g187e834]
[[OpenID Connect]]における[[JWT]]の用例などが参考になる。
*暗号化の詳細 [#g967e74c]
**初期化ベクトル [#z3a67f9f]
初期化ベクトル（IV: Initialization Vector）
-[[ストリーム暗号>#k3cd4c1b]]~
（IVを、）鍵ストリーム（擬似乱数列）の生成に利用する。
-[[ブロック暗号>#oda3635b]]~
（IVを、）
--最初のブロックに使用されるベクトル値とする（＝共通鍵）。
--[[暗号化モード>#s2956a2c]]で前の平文ブロックの結果を次...
**ストリーム暗号 [#k3cd4c1b]
***概要 [#x0ac7fa2]
-ビット、バイト、文字毎に処理
-[[ブロック暗号>#oda3635b]]より仕組みが単純で高速
-暗号化してもデータサイズが変化しない（通信処理に適する）。
***詳細 [#sbebd981]
鍵ストリーム（擬似乱数列）
-を、共通鍵や[[初期化ベクトル>#z3a67f9f]]をシード（初期値...
-と、平文 / 暗号文との排他的論理和で暗号化 / 復号化する。
***アルゴリズム [#t41da36e]
-KCipher-2~
九州大学とKDDI研究所により共同開発
-Salsa20~
ダニエル・バーンスタインによって開発（パブリック・ドメイ...
-RC4~
SSLやWEPなどで広く使われているが、危殆化が進んでいる。
-MUGI~
日立製、推奨暗号リスト → 推奨候補暗号リスト
-A5/1~
GSM携帯電話規格で利用されていたが、~
リエンジで脆弱性が見つかっている。
**ブロック暗号 [#oda3635b]
***概要 [#hca1fd38]
-ブロック毎に処理
-[[ストリーム暗号>#k3cd4c1b]]より仕組みが複雑で低速
-空きはパディングするのでデータサイズが増加する。
-そのままでは、暗号強度が弱いので、鍵ストリーム（擬似乱数...
前ブロック値を平文 / 暗号文との排他的論理和に使用する[[暗...
***詳細 [#m6a7f28d]
-通常、暗号化は鍵のサイズと同じバイト長を１ブロックとして...
1024ビットの鍵ならば = 1024 / 8 = 128バイトを１ブロックと...
-アルゴリズムによって、以下が、決まっていることがある。
--ブロック長（固定ブロック長、可変ブロック長）
--[[暗号化モード（暗号利用モード）>#s2956a2c]]
***アルゴリズム [#g3177b42]
-AES~
DESの後継
-DES, DES-X, 3DES
--DES : 1977以降の米国政府の標準
--DES-X : 鍵長のみを長くした。
--3DES : DESを3重に適用した。
-RC2, RC5, RC6~
ロナルド・リベストが設計
-IDEA~
スイス工科大学のXuejia Laiにより開発。
-Camellia~
NTTと三菱電機が開発。
-CAST-128, CAST-256~
設計者の頭文字を取ってCAST、数字は鍵長（最大値）
-, etc.
***処理シーケンス [#s7f61245]
-暗号化
>
+アルゴリズムに対応した[[ブロック長>#n198a397]]に分割する。
+[[ブロック長>#n198a397]]に満たない部分を[[パディング方式...
+暗号鍵を用いてアルゴリズムで暗号化する。
+分割されたデータを結合する。
-復号化
>
+アルゴリズムに対応した[[ブロック長>#n198a397]]に分割する。
+暗号鍵を用いてアルゴリズムで復号化する。
+補完された部分を[[パディング方式>#n433994e]]で除去する。
+分割されたデータを結合する。
***暗号化モード（暗号利用モード） [#s2956a2c]
-ブロック分割のメカニズム
-分割モードによっては[[初期化ベクトル>#z3a67f9f]]が必要に...
-[[認証>#ub86b5f1]]用の利用モード、秘匿用の利用モードとが...
--[[認証>#ub86b5f1]]用の利用モード
|#|||h
|1|CCM|Counter with CBC-MAC|
|2|OCB|Offset CodeBook|
|3|XCBC|eXtended Ciphertext Block Chaining|
|4|XCBC-MAC||
--秘匿用の利用モード
|#|暗号化モード（暗号利用モード）|特徴|h
|1|ECB: Electronic CodeBook&br;暗号ブックモード|・単純に...
|2|CBC: Cipher Block Chaining&br;暗号文ブロック連鎖モード...
|3|CFB: Cipher-FeedBack&br;暗号フィードバックモード|CBCと...
|4|OFB: Output FeedBack&br;出力フィードバックモード|・[[...
|5|などなど他にも沢山ある|・・・|
-参考
--暗号利用モード - Wikipedia~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9A%97%E5%8F%B7%E5%88%A9...
***パディングモード（パディング方式） [#n433994e]
-[[ブロック分割>#n198a397]]する時に~
割り切れない場合は、パディングで穴埋めする。
-パディング方式の種類
--NoPadding~
パディングしない
--ZeroBytePadding
---NULLバイト(0x00)でパディング
---元データにNULLバイトが含まれていない場合でないと使えない
--[[PKCS>証明書#kf9dd196]]#5 Padding (RFC1423)
---ブロック長に満たないサイズの値を表すバイト値で足りない...
---ブロック長ぴったりな場合は1ブロック分丸ごとパディング...
--[[PKCS>証明書#kf9dd196]]#7 Padding
--PKCS#1 v1.5 Padding
--Optimal Asymmetric Encryption Padding（OAEP）
---日本語で、最適非対称暗号化パディング~
---[[PKCS>証明書#kf9dd196]]#1 に定義されているOAEPWith<di...
---OAEPはRSAと組み合わせることが多く、その場合はRSA-OAEP...
--その他
---SSL3Padding
---ISO10126Padding
---ISO10126d2Padding
---ISO7816d4Padding
---TBCPadding
---X9.23Padding
-参考
--Wikipedia
---Padding (cryptography)~
https://en.wikipedia.org/wiki/Padding_(cryptography)
---Optimal Asymmetric Encryption Padding~
https://ja.wikipedia.org/wiki/Optimal_Asymmetric_Encrypti...
*公開鍵・暗号化の詳細 [#ba2b3fe6]
計算の困難性を安全性の根拠とする暗号。
**アルゴリズム [#ob238f02]
***RSA [#n94858e7]
-RSA : Rivest-Shamir-Adleman cryptosystem
-設計者の頭文字を取ってRSA
-暗号化とデジタル署名に利用できる。
-素因数分解問題（RSA暗号、Rabin暗号）を利用~
巨大な素数同士をかけ合わせた整数の素因数分解の困難性。
***DSA [#j453a343]
-DSA : Digital Signature Algorithm
-デジタル署名に利用でき、~
暗号化には利用できない。
-[[離散対数問題>#t96a2968]]（ElGamal暗号）を利用
***ECC（ECDSA, ECDH） [#j46c8e11]
-ECC : Elliptic Curve Cryptography
-楕円曲線暗号
--楕円曲線を利用した暗号方式の総称
--楕円曲線上の[[離散対数問題>#t96a2968]]の困難性に依る。
--ECDSA
---ECDSA : Elliptic Curve DSA
---楕円曲線DSA (ECDSA)
---DSAを楕円曲線上で定義
---デジタル署名に利用でき、~
暗号化には利用できない。
--ECDH
---ECDH : Elliptic curve Diffie–Hellman key exchange
---[[DH鍵共有（交換）>#w2cf2dea]]を楕円化
---DH判定問題（Cramer-Shoup暗号）~
(ga,gb)が与えられて、gabを求める問題の困難性に依る。
---暗号化には利用できる（共通鍵の共有のための暗号化）。
---以下の二種類のECDHがある。~
・ephemeral-ephemeral : ECDHE~
・ephemeral-static : ECDH-ES~
**離散対数問題 [#t96a2968]
***概要 [#n7d0b136]
-２つのノードは素数 p と定数 g (p より小さい)を共有する。
-ある整数 x に対して g の x 乗を p で割った余りを y とす...
-この際の、離散対数（x, y）
--y（≒ 公開鍵）から
--x（≒ 秘密鍵）を
>求める困難性に依る（素数 pが大きい値になればなるほど困難...
***詳細 [#ib5f6e1d]
-シーケンス
--２つのノードA（アリス）、ノードB（ボブ）は~
素数 p と定数 g (p より小さい)を共有する。
--ノードA（アリス）は、
---秘密鍵 x を生成し、(g^x) / p ... y を計算する。
---公開鍵 y をノードBに送信する
--ノードB（ボブ）は、
---秘密鍵 x' を生成し、(g^x') / p ... y' を計算する。
---公開鍵 y' をノードAに送信する
--これにより、公開鍵の共有ができたので、~
コレを使用して以下の共通鍵 a の共有を行う。~
a = y'^x mod p = y^x' mod p
-具体的な数値の例
--前提
---p = 41
---g = 2
--ノードA
---x = 15
---y = (g^x) / p = 3,2768 / 41 = 798...9
--ノードB
---x' = 22
---y' = (g^x') / p = 4,194,304 / 41 = 102...4
--共通鍵 a
---ノードA~
a = y'^x mod p = 4^15 mod 41 = 40
---ノードB~
a = y^x' mod p = 9^22 mod 41 = 40
**DH鍵共有（交換） [#w2cf2dea]
-ディフィー・ヘルマン鍵共有
-Diffie–Hellman key exchange
-事前の秘密の共有無しに、~
盗聴の可能性のある通信路を使って、~
暗号鍵の共有を可能にする暗号プロトコル
-双方が[[公開鍵>#bd030d3d]]を使用して、[[共通鍵>#bd030d3d...
-公開鍵の方式としては、[[離散対数問題>#t96a2968]]を使用す...
-楕円化したものを、
>[[楕円曲線DH鍵共有（Elliptic curve Diffie–Hellman key ex...
>と言う。
*参考 [#obc20caf]
暗号についての概要や体系や、各種の「暗号化アルゴリズム」...
説明しないので、これについては、下記サイトや、他の情報源...
-[暗号化]ブロック暗号とは~
(AES/DES/Blowfish PKCS5Padding ECB/CBC IV)~
[技術資料 + 技術資料] ぺんたん info~
http://pentan.info/doc/block_cipher.html
-電子政府における調達のために~
参照すべき暗号のリスト（[[CRYPTREC>https://dotnetdevelopm...
平成２５年３月１日 総務省 経済産業省~
https://www.cryptrec.go.jp/list/cryptrec-ls-0001-2012r4.pdf
**RFC [#b9ce91ba]
***[[RFC4949 Internet Security Glossary, Version 2]] [#s1...
**Wikipedia [#m138bd58]
-暗号~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9A%97%E5%8F%B7
-暗号理論~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9A%97%E5%8F%B7%E7%90%86...
-鍵 (暗号)~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%8D%B5_(%E6%9A%97%E5%8F%...
***ハッシュ関数 [#xcbc775b]
-Category:ハッシュ関数~
https://ja.wikipedia.org/wiki/Category:%E3%83%8F%E3%83%83...
--ハッシュ関数~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8F%E3%83%83%E3%82%B7...
--暗号学的ハッシュ関数~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9A%97%E5%8F%B7%E5%AD%A6...
***共通鍵暗号 [#qfb90a6d]
-共通鍵暗号~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%B1%E9%80%9A%E9%8D%B5...
--ストリーム暗号~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%83%88%E3%83%AA...
--ブロック暗号~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%96%E3%83%AD%E3%83%83...
***公開鍵暗号 [#lf3c7825]
-公開鍵暗号~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%AC%E9%96%8B%E9%8D%B5...
--RSA暗号~
https://ja.wikipedia.org/wiki/RSA%E6%9A%97%E5%8F%B7
--Digital Signature Algorithm - Wikipedia~
https://ja.wikipedia.org/wiki/Digital_Signature_Algorithm
--楕円曲線暗号~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%A5%95%E5%86%86%E6%9B%B2...
>具体的な暗号方式の名前ではない。公開鍵暗号が多い。
---楕円曲線DSA~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%A5%95%E5%86%86%E6%9B%B2...
---ディフィー・ヘルマン鍵共有 - Wikipedia~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%87%E3%82%A3%E3%83%95...
***その他 [#w09ced0d]
-初期化ベクトル~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%88%9D%E6%9C%9F%E5%8C%96...
-暗号利用モード~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9A%97%E5%8F%B7%E5%88%A9...
**Qiita [#ma44ba6a]
-プログラマの暗号化入門~
https://qiita.com/asksaito/items/1793b8d8b3069b0b8d68
-暗号化方式／アルゴリズム／パディング／ブロック化のまとめ~
https://qiita.com/pink/items/f795b0680a2a000e1934
-暗号技術についてのまとめ~
https://qiita.com/g-----ta/items/2554b34e0455fa52f53c
-2つの公開鍵暗号(公開鍵暗号の基礎知識)~
https://qiita.com/angel_p_57/items/897bf94160be8d637585
**[[デジタル証明書>証明書]] [#l634154e]
「[[デジタル証明書>証明書]]」の検証は、「送信側の公開鍵」...
このため、この問題を解決するための、「認証局」と呼ばれる...
**パスワードの保存 [#p0801353]
***ソルト、ストレッチング [#b978c5d9]
ハッシュとソルト、ストレッチングを正しく理解する：本当は...
http://www.atmarkit.co.jp/ait/articles/1110/06/news154.html
***[[パスワード・クラック>https://dotnetdevelopmentinfras...
**暗号の年問題 [#k200d2bc]
なお、各種の「暗号化アルゴリズム」の「安全性」の問題につ...
日々、調査・研究が進められていため、NIST やCRYPTREC など...
公にアナウンスされる情報源を確認のこと。
-2010年問題 - Wikipedia~
https://ja.wikipedia.org/wiki/2010%E5%B9%B4%E5%95%8F%E9%A...
-＠IT > Security＆Trust > もう避けられない？ 暗号の2010年...
http://www.atmarkit.co.jp/news/200811/20/rsa.html
-Networkキーワード - 暗号の2010年問題：ITpro~
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/Keyword/20090119/3230...
-ASCII.jp：電子証明書に近づく 「暗号アルゴリズム 2010年問...
http://ascii.jp/elem/000/000/550/550217/
**[[.NETの署名・暗号化アルゴリズム]] [#uef3e17d]
.NET Framework、.NET Coreのライブラリで提供される署名・暗...
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Tags: [[:IT国際標準]], [[:セキュリティ]], [[:暗号化]]
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