暗号方式と鍵管理

暗号方式は、第三者に内容を読まれないようにデータを変換する方式であり、鍵の扱い方によって共通鍵暗号方式と公開鍵暗号方式に大別される。鍵管理は、これらの方式で必要になる鍵の数と、鍵をどのように生成・共有・保管するかを扱う分野であり、試験では鍵の数や鍵の配送に伴う負担を問う問題が多い。

共通鍵暗号方式の仕組み

共通鍵暗号方式は、暗号化と復号に同じ鍵を用いる方式である。 AESはこの方式の代表例である。 同一の鍵を使うため処理は高速だが、通信する二者があらかじめ同じ鍵を安全に共有しておく必要がある。

相手ごとに異なる共通鍵を持つ場合、通信相手が増えるほど鍵の数と鍵管理の手間が増える。このため、共通鍵暗号方式では鍵の配送と保管をどのように行うかが大きな課題になる。

公開鍵暗号方式と鍵の数

公開鍵暗号方式では、各人が公開鍵と秘密鍵の一組を持つ。送信者は受信者の公開鍵で暗号化し、受信者は対応する秘密鍵で復号する。 公開鍵は公開してよいため、通信相手ごとに秘密の鍵を配る必要がなくなり、共通鍵方式で生じる配送の課題が軽減される。

鍵の数は、一組を2個と数えて計算する。n人が相互に暗号通信する場合、各人が公開鍵と秘密鍵を1組ずつ持つため、必要な鍵は全部で2n個になる。 人数が増えても鍵の数は人数に比例して増え、通信相手の組の数に比例して増えるわけではない点が要点である。 n人から2人を選ぶ組合せ数は通信相手の組の数を表すものであり、鍵そのものの総数とは区別する必要がある。

鍵長と一方向性などの判断基準

AESの鍵長は128、192、256ビットの三種類から選ぶと規定されており、任意の長さを指定できるわけではない。 電子政府で調達する暗号を選ぶ際は、CRYPTRECが安全性と実装性能を確認した暗号を掲載する電子政府推奨暗号リストを参照する。 推奨リストは市場の利用実績や今後の普及の見込みを踏まえて利用を勧める一覧であり、利用を推奨しない暗号を載せる監視対象の一覧とは性格が異なる。