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ワンタイムパッド


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ワンタイムパッド(one time pad, OTP)とは、暗号運用方式の一つ。一回限りの乱数鍵を使用して暗号化/復号化を行う。適切に使用された場合、解読不可能であることが知られている。


概要


通信文本体を文字ごとまたは単ごとに数字で符号化し、通信文と同じ長さを持つ乱数表の数字を足して暗号化する。受信者は同じ乱数表を用い、暗号文から乱数表の数字を引いていくことで復号化する。適切な乱数表を用いない限り復号化出来ないため、乱数表が秘匿されている限り、暗号文や暗号化方式が知であっても暗号の強度に影はない。暗号方式は、秘密であることを必要としてはならず、敵の手に落ちても不都合がいようにできること」という原則はケルクホフスの原理として知られる。シャノンはこれを「敵はシステムを知っている(the enemy knows the system)」と表現した

情報理論クロードシャノンによって1949年に発表された論文「秘匿系での通信理論」において、ワンタイムパッド暗号は「解読不能」であることが数学的に明された。これはサイズ≦鍵サイズ情報量を持つワンタイムパッド暗号は、どれだけの暗号文を集め、どれだけ強な計算機を用いても解読する事が出来ないということであり、「情報理論的安全性を持つ」という。これはRSA暗号のような現代広く用いられる暗号が「計算量的安全性」を持つのにべてより高い暗号強度を持つことを意味する。

このためワンタイムパッド暗号諜報活動や国家間のホットライン通信などきわめて機密性の高い暗号に用いられるが、全にランダム乱数表を通信文本体と同じ量だけ作成し、適切に管理するのは多大な手間を必要とするため、日常的に用いられることは少ない。

全にランダムでない、作成者の癖を反映した乱数表や、乱数表の再使用などの手がかりから(不適切に運用された)ワンタイムパッド暗号を解読する事は不可能ではない。冷戦中、アメリカソ連諜報機関の使用するワンタイムパッド暗号を部分的に解読していた「ヴェノナ」として知られる解読プロジェクト。一部の情報開されており、冷戦終結に伴い歴史学的検証が行われている)が、この解読が可になったのは元をたどれば独ソ戦勃発に伴ってソ連暗号通信量が増大し、不足した乱数表の再利用が横行したためである。

帝国日本陸軍でも前線部隊における通信においてワンタイムパッドによる暗号を使用していた。これは終戦まで米軍に解読されることがなかったという。


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最終更新日: 12/05/02 20:36
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