Transcript 暗号班プレゼン

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