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第２章 ネットワークでかわる社会 第２節 ネットワークのしくみ② 情報 プレゼン用資料 （C403） 1 ４ 共有とセキュリティ ◆ 情報の共有 アクセス 読んだり変更するために情報にふれること アクセス制御 アクセスの種別許可や禁止＝①アクセス権 変更 読みとり 書き込み ②パスワードの設定 2 ４ 共有とセキュリティ ★ アクセス権の設定 ユーザ 制御の内容 許可・不許可 3 ４ 共有とセキュリティ ★ パスワード管理時の注意点 問１ ユーザIDを他人と共有しない 好ましくないパスワードを設定しない パスワードを他人に教えない 定期的にパスワードを変更する 他人に見られないようにパスワードを入力する ネットワーク接続中は席から離れない 4 ４ 共有とセキュリティ ★ 好ましくないパスワード例 短いもの 同じ文字の繰り返しなど単純なもの 名前，電話番号，誕生日など推測され易いもの メモが必要となるような覚えづらいもの 5 ４ 共有とセキュリティ ◆ アクセス管理 ネットを通したデータ送受信の危険性 盗み見（盗聴） なりすまし 改竄 セキュリティ技術の必要性 ③暗号化 なりすまし ④個人認証 6 改竄 ４ 共有とセキュリティ ★ 暗号化 暗号 意味のあるデータから，一定の規則で作り出さ れたもの 平文 apple 暗号化 暗号文 複号化 ⇒ dssoh 7 ⇒ 平文 apple ４ 共有とセキュリティ ★ 暗号の特徴 問２ 変換の規則を知らない人には 意味がわからない 変換の規則を知っている人は 基の意味が復元可能 8 ４ 共有とセキュリティ ★ 古典的な暗号① シーザー暗号 多文字置換暗号 暗号化 z o o k d a p p l e ＋ － b q q m f c r r n g d s s o h e t t p i 複号化 平文 I a m a b o y 鍵 7 3 2 4 7 3 2 暗号文 p d o e i r a 9 ４ 共有とセキュリティ ★ 古典的な暗号② ① 行→列 転置式暗号 円盤式暗号 ① 内側の小さい円盤位置決め ② １列→３列→２列→４列 ② 外側の大きい円盤の文字 ③ 短い方の矢印が指している 小さい円盤の文字が暗号 10 ４ 共有とセキュリティ ★ 暗号方式と鍵 “apple”をアルファベット順に３つずらす 暗号方式＝「アルファベット順にずらす」 鍵 ＝ 「３」 受信者以外に鍵を知られないことで秘匿性 が守られる 平文 暗号化 暗号文 複号化 平文 apple ⇒ dssoh ⇒ apple 11 ４ 共有とセキュリティ ★ 暗号の複号化 問３ 次のような暗号方式で作成された暗号文を複号化せよ。 暗号方式： a，b，c，d，e，f，g，h，i，j，k，l，m，n，o，p，q，r，s，t，u，v，w，x， y，z，0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，(space) 鍵 x 分だけ右にずらす（はみ出た場合は先頭 a に戻る） 鍵： 5 暗号文： “ n e f r e f e g t 3 ” 12 ４ 共有とセキュリティ ★ 共通鍵方式と公開鍵方式 共通鍵方式 暗号化と複合化で同じ鍵を使用 シーザー暗号 など 公開鍵方式 暗号化と複合化で違う鍵を使用 RSA暗号 など 13 ４ 共有とセキュリティ ★ RSA暗号のしくみ① 平文 ＝1234 暗号文＝1234を37乗して2491で割った余り ＝2328 平文 1234 みんなに公開 37 乗して 2491で割る 公開鍵 n=2491 e=37 暗号文 97乗 2328 平文 1234 秘密鍵 d=97 14 自分だけが 知っている ４ 共有とセキュリティ ★ RSA暗号のしくみ② 37乗したあと97乗すると元に戻る 2 3 4 5 6 7 8 9 10 … 36 37 … 1197 … 2393 … 3589 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 … 672 1344 … 2 … 2 … 2 3 9 27 81 243 729 2187 1579 2246 1756 … 788 2364 … 3 … 3 … 3 4 16 64 256 1024 1605 1438 770 589 2356 … 713 361 … 4 … 4 … 4 5 25 125 625 634 679 904 2029 181 905 … 897 1994 … 5 … 5 … 5 6 36 216 1296 303 1818 944 682 1601 2133 … 1444 1191 … 6 … 6 … 6 7 49 343 2401 1861 572 1513 627 1898 831 … 354 2478 … 7 … 7 … 7 8 64 512 1605 385 589 2221 331 157 1256 … 864 1930 … 8 … 8 … 8 9 81 729 1579 1756 858 249 2241 241 2169 … 685 1183 … 9 … 9 … 9 … … … … … … … … … … … … … … … … … 1234 755 36 … 664 2328 … 1234 … 1234 … 1234 … … 2077 2270 1296 42 37乗 2008 1818 1512 15 97乗 ４ 共有とセキュリティ ★ RSA暗号のしくみ③ ２つの素数の積＝簡単に計算できる 38903 × 60293 ＝ 2345578579 ある数を２つの素数の積に分解する ＝コンピュータを用いても困難 2250021941 ＝ 40253 × 55897 暗号の秘密は「素因数分解の困難性」に起因 16 ４ 共有とセキュリティ ★ 個人認証 個人認証 本人であることの確認 「もの」による認証 生体認証 指紋による認証 網膜パターンによる認証 目の虹彩による認証 声紋による認証 17 ４ 共有とセキュリティ ★ 安全性確保の方法 ⑤イントラネットの導入 安全性の確保 システム管理者による利用者の管理 パスワード管理による不正アクセス排除 コンピュータウイルスに対するワクチン ⑥ファイアウオール シ ス テ ム 内 部 ト外 ワ部 ーの クネ ッ ファイアウオール 18 ５ 正確で効率的な情報の伝達 ◆ 誤りの検出・訂正 誤りの検出・訂正 エラー ：送付データと受信データが異なること エラー検出 ：エラーを見つけだすこと エラー訂正 ：エラーを訂正すること エラー検出の原理 エラー検出のための冗長性 必要な最小の量を超えた情報を付加すること エラー検出用のビット ＝ 付加ビット（パリティビット） 19 ５ 正確で効率的な情報の伝達 ★ パリティチェック 問５ エラー検出用のビットを加えて，１の個数が偶数になるようにする 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 =6 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 =7 エラーでビットが変わってしまうと，１の個数が偶数でなくなる。 20 ５ 正確で効率的な情報の伝達 ◆ データの圧縮 ①圧縮 情報をあらわす容量を減らすこと ②展開 （伸長，解凍，復元） 圧縮したものをもとの情報に戻すこと 圧縮ソフト ＝ ③アーカイバ 21 ５ 正確で効率的な情報の伝達 ★ ファイルの圧縮形式 LZH 問４ ・・・日本で開発 Zip Exe ・・・自己解凍形式 SIT 22 ５ 正確で効率的な情報の伝達 ★ 圧縮の種類 シャノン・ファノ符号化 静的符号化 ハフマン符号化 算術符号化 可逆圧縮 （損失の ない圧縮） 連長（ランレングス）符号化 動的ハフマン符号化 動的符号化 非可逆圧縮 （損失の ある圧縮） LZ符号化 ユニバーサル BSTW符号化 符号化 インターバル符号化 JPEG圧縮法 音声符号化 23 ５ 正確で効率的な情報の伝達 ★ 圧縮のしくみ① ランレングス符号化 白白白白黒黒黒白白白白白黒黒黒黒黒黒黒黒 白0，黒1で符号化 0 0 0 0 1 11 0 0 0 0 0 11 1 1111 1 4 3 5 8 20ビット 圧縮 0 11 0 1 0 1 0 0 0 11 0 0 0 1 圧縮率80% 伸長 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 16ビット 1 1 0 0 0 1 24 1 000 2 001 3 010 4 011 5 1000 6 1010 7 110000 8 110001 ５ 正確で効率的な情報の伝達 ★ 圧縮のしくみ① ランレングス符号化 問６ （１） ランレングス符号化に基づいて圧縮された次のデー タを，右の表に基づいて伸長せよ。 また圧縮率を計算せよ。 0101000011110001 25 1 2 000 001 3 4 5 010 011 1000 6 7 8 1010 110000 110001 ５ 正確で効率的な情報の伝達 ★ 圧縮のしくみ② 晴 曇 晴 晴 ハフマンの符号化 雨 晴 晴 雪 曇 晴 晴00，曇01，雨10， 雪11で符号化 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 20ビット 圧縮 0 1 0 0 0 11 0 0 0 111 1 0 0 圧縮率80% 伸長 晴 曇 晴 晴 雨 晴 16ビット 晴 雪 26 曇 晴 晴 0 曇 10 雨 110 雪 111 ５ 正確で効率的な情報の伝達 ★ 圧縮のしくみ② ハフマンの符号化 問６ （２） 次のデータを，晴00，曇01，雨10，雪11で 符号化したあと，右の表に基づいて圧縮せよ。 また圧縮率を計算せよ。 晴 曇 晴 晴 雨 晴 晴 雪 曇 晴 27 晴 曇 0 10 雨 110 雪 111 ５ 正確で効率的な情報の伝達 ★ 画像の圧縮形式 形式 GIF 圧縮による 損失 なし 問７ 表現できる 色数 圧縮に適する 素材 ２５６色 イラスト ロゴマーク JPEG あり フルカラー 写真 風景画 PNG なし フルカラー 汎用 28 ５ 正確で効率的な情報の伝達 ★ 画像の圧縮 色数の少ない画像 GIF 265色(1735ﾊﾞｲﾄ) 16色(933ﾊﾞｲﾄ) 3色(613ﾊﾞｲﾄ) 圧縮ﾚﾍﾞﾙ50(1820ﾊﾞｲﾄ) 圧縮ﾚﾍﾞﾙ80(978ﾊﾞｲﾄ) PNG8 16色(919ﾊﾞｲﾄ) 29 PNG8 2色(578ﾊﾞｲﾄ) JPG 圧縮ﾚﾍﾞﾙ10(3432ﾊﾞｲﾄ) PNG PNG24(3135ﾊﾞｲﾄ) ５ 正確で効率的な情報の伝達 ★ 画像の圧縮 色数の多い画像 GIF 265色(16833ﾊﾞｲﾄ) 16色(949ﾊﾞｲﾄ) 3色(3358ﾊﾞｲﾄ) JPG 圧縮ﾚﾍﾞﾙ10(7896ﾊﾞｲﾄ) 圧縮ﾚﾍﾞﾙ50(3901ﾊﾞｲﾄ) 圧縮ﾚﾍﾞﾙ80(2520ﾊﾞｲﾄ) 30 PNG8 16色(13450ﾊﾞｲﾄ) PNG8 2色(2884ﾊﾞｲﾄ) PNG PNG24(34215ﾊﾞｲﾄ)