現代暗号入門 いかにして秘密は守られるのか

神永正博

現代の暗号技術には、純粋数学者が追究した緻密で膨大な研究成果が惜しみなく投入されている。開発者と攻撃者の熾烈な争いを追いながら、実際に使われている暗号技術を解説する。現代的な暗号の基本要素である｢共通鍵暗号｣｢ハッシュ関数｣｢公開鍵暗号｣にくわえ、類書ではほとんど解説のなかった、ハードウェアの面からの暗号解読についても紹介する。※この商品は紙の書籍のページを画像にした電子書籍です。文字だけを拡大することはできませんので、タブレットサイズの端末での閲読を推奨します。また、文字列のハイライトや検索、辞書の参照、引用などの機能も使用できません。

• カテゴリ: ビジネス・実用
• ジャンル: IT・コンピュータ / 情報通信
• 出版社: 講談社
• 掲載誌・レーベル: ブルーバックス
• タイトル: 現代暗号入門 いかにして秘密は守られるのか
• タイトルID: 60007691
• 電子版発売日: 2017年11月14日
• コンテンツ形式: EPUB
• サイズ(目安): 132MB

[ブクログ · ★★★★★]

読みやすく分かりやすい。面白い。
暗号やセキュリティに完全はありえない。
量子コンピュータ、ミレニアム懸賞問題にも関係しているため、簡単に触れられている。

[ブクログ · ★★★★★]

難しかった〜

かなりわかりやすい例えを駆使して、本質部分に絞って説明してくれてるんだろうなと。でも、わかんね〜


いまだに暗号の一番わからんところは、まだ解消しない。
もう少し勉強して、読み返そう。

個人的には、別の本に頼れっていう話だろうけど、サイドチャネルアタックなど、防御をどうするねんというところを学びたい。

[ブクログ · ★★★★☆]

【内容備忘録】

共通鍵暗号

第一次世界大戦のシーザー暗号から始まった。
たくさんになると、偏りから解けてしまう。英語ではeが多い。
バーナム暗号は排他的論理和を使っている。
鍵の使い回し、鍵がばれてしまわない限り最強。平文と同じ長さの鍵を用意してしかも毎回変える必要があるのが難点。

ストリーム暗号
バーナム暗号の難点の平文と同じ長さという難点に対して、ある決まった鍵を引き延ばして繰り返すことを行なっている。
RSA暗号、RC4、WEPに用いられているがもう弱い

ブロック暗号
ビットごとに暗号化されていたストリーム、バーナムに対して、ビットをある程度まとめて、Sボックスで処理をするのを繰り返す。
AES、DES(線型解読法で破られる)
スイカなど改札、処理が早い

◯ハッシュ暗号
バッシュ関数は一方向性が大事
改竄検知が目的なので、ハッシュ関数にかけた後が全く同じ(衝突)するとダメ。衝突しないことをを衝突困難性と呼ぶ。衝突しないようハッシュ値の長さを決める。

パスワード認証
APOPというプロトコル。サーバからのチャレンジCが盗聴可能なので、パスワードがわかりやすければ辞書攻撃が可能。辞書にないものも脆弱であるため、現在APOPは非推奨。SSL/TLSの上で用いることが推奨。

◯公開鍵暗号　RSA暗号
ディフィーヘルマン1976年の発表がベース。掛け算は容易だが大きな数の素因数分解は難しいという一方向性を用いている。オイラーの定理を用いて、開ける鍵と閉める鍵が異なる暗号系ができる。

ミラーラビンテスト
RSAには巨大な素数がたくさんあることが必要。素数であるか(素数として捉えて良いか)を判断するミラーラビンテストがある。

公開モジュラスNのサイズ・秘密指数dのサイズ
素因数分解が簡単でないサイズのNを使う必要がある。dは、連分数攻撃に耐えるために、十分大きくとる。

ハイブリッド暗号方式
RSA暗号は大きな整数のべき乗を扱うので時間がかかる。そこで、共通鍵暗号の秘密鍵をRSA暗号で通信したい相手に送り、安全に鍵を共有する。その後はAESで行う。

電子署名
その人の公開鍵であることを知らないと成り立たない。そこで認証局が必要になる。
SSLは電子署名を応用。

マイナンバー
2048ビットの RSA暗号を使ったチャレンジレスポンス形式。マイナンバーカードには秘密鍵が入っている。サーバー側には公開鍵があるので、サーバの情報が流出しても安全。

◯公開鍵暗号　楕円曲線暗号
楕円曲線上の離散対数問題を用いる。
楕円曲線を有限体で考えた世界で、P=mQのmがわかるのは難しい。


ビットコイン
前のブロックのハッシュ値+ナンス+10分間の取引データをまとめてハッシュにして先頭に0がいくつか並ぶようなナンスを求める。これをマイニングという。平均10分で条件を満たすハッシュが見つかるように調整されてる(まじ?)
台帳のブロックが続いていくからブロックチェーンと呼ばれる。改竄が難しい。取引記録を改竄するとその取引だけでなく他のハッシュ値もかわる。そのためには51%以上のママイニングパワーが必要で、正当なマイナーになったほうが得。

量子計算機
計算機科学者のピーター・ショアによれば量子計算機を使えば離散対数問題と素因数分解が多項式時間で解ける。量子計算機がでれば公開鍵暗号は死を迎えるかも。


サイドチャネル攻撃
オーバーフロー攻撃や差分電力攻撃について

差分電力攻撃DES
ICカードの中にはたくさんのバイパス線がある。その電圧(0 or 1)の観測と平文をたくさん送ることにより、秘密鍵を知ることができる。
意図しないところで、アタッカーとディフェンダーの攻防は続いている


【感想】
暗号について、公開鍵暗号、RSAや共通鍵暗号、AES、ブロックチェーンの技術など幅広い技術が学べる本だった。
だいぶ前に買って積読していたが、3,4月の2ヶ月を使って2回読み直した。
買って良かったし読んで良かった。
特に印象的だったのは、暗号資産の部分である。
攻撃を成功させるには51%のマイニングパワーを握る必要があるが、その場合正当なマイニングをした方が良いという仕組みがあり、よくできているなと思った。
また、マイナンバーには秘密鍵が含まれており、サーバーが攻撃されても公開鍵しか流出しないようになっている点や改札にICカードをかざす際に行われている処理など、日常に身近な技術要素について知ることができた。

[ブクログ · ★★★★☆]

面白かった。少し古い本だが暗号の本質がわかった。数学的知識がないとよくわからないのだが、暗号はスポーツに似ている。相手を解析し、どう攻撃するか、またどう攻撃をかわすか、もはやそれはスポーツである。現在の暗号がどうなったかもう少し知りたい。公開鍵、共通鍵は、楕円曲線暗号は今でも使われているが、どう運用されているのだろう。どこまで暗号の攻防は続くのだろう、興味が湧いた。

[ブクログ · ★★★★☆]

ビットコインに使われている楕円曲線暗号のイメージが掴める。(数学的には厳密ではないが。)
ソフト的ハッキングだけでなく、ハード的ハッキングについての記述があるのが、他書との大きな違いである。

[ブクログ · ★★★★☆]

読み物として面白い。数学的な背景もわかりやすく説明されている。幅広く解説されている。
情報処理安全確保支援士試験の補助的な教科書としてもよさそう。

[ブクログ · ★★★★☆]

2017年時点で使われている暗号の原理を一通り理解できる。ここまで網羅的な内容をなるべく平易に理解できるよう書かれた書籍はあまりないかも。

[ブクログ · ★★★★☆]

実際にシステム開発に携わる技術者の基礎教育フェーズの必読本にしたい！が、本当は実学として高校教育や大学教育の中に含めてほしいくらいの内容だと思う。誰もが安全にスマホを運用するには若年層のITリテラシーを高めていく必要がある。
ある前提に立てば今や誰しも暗号技術抜きに安全な生活ができない、というのは事実だと思う。一方で計算の非対称性でなんとか安全を守っているという現実や最も脆弱なデバイスが人間自身って現実もあり、何が大事でそれをどうやって守りますか？ということを考えるベースになる知恵をつけていきたいね。

[ブクログ · ★★★★☆]

現代暗号で使われている技術について、ブルーバックスらしく、分かりやすく、でもしっかり説明されていてよかった。数式的な説明だけでなく、暗号器、復号器の構成についても説明されていてよかった。

[ブクログ · ★★★★☆]

現代社会は暗号技術によって成り立つといえる。
SUICA等のICカード、インターネット等、今の生活は暗号により保証され守られている。基本的な概念を知ることは使用する側にとっても、その限界や脆弱性、有用性を理解して、自分を守ることになるだろう。