現代の暗号学は主に二つの主要な分野に分かれています：対称暗号と非対称暗号です。対称暗号はしばしば対称暗号学と同義であり、非対称暗号は二つの基本的な応用を含みます：非対称暗号とデジタル署名です。この分類は次のように表現できます:共通鍵暗号：- 対称暗号化非対称暗号化(oキー pública):- 非対称暗号化- デジタル署名 ( 暗号化の有無にかかわらず )この記事では、対称暗号と非対称暗号のアルゴリズムに焦点を当てます。## 対称暗号化と非対称暗号化の違い暗号化アルゴリズムは一般的に2種類に分類されます：対称式と非対称式。基本的な違いは、対称式アルゴリズムが1つの鍵を使用するのに対し、非対称式アルゴリズムは関連しているが異なる2つの鍵を使用することです。この一見単純な違いは、両方の方法とその応用の間に重要な機能的変化をもたらします。## キー間の関係暗号学において、暗号化アルゴリズムは情報をエンコードおよびデコードするための秘密のビット列として鍵を生成します。これらの鍵の使用方法が、対称方式と非対称方式の違いを生み出します。対称アルゴリズムは両方の操作に同じ鍵を使用するのに対し、非対称アルゴリズムは暗号化に1つの鍵を、復号化に別の鍵を使用します。非対称システムでは、暗号化鍵は公開鍵として知られ、自由に共有できます。一方、復号化鍵は秘密であり、秘密に保持する必要があります。例えば、アナがカルロスに対称暗号で保護されたメッセージを送信する場合、彼女はそれを暗号化するために使用したのと同じ鍵を提供する必要があります。これは、攻撃者が通信を傍受した場合、暗号化された情報にアクセスできることを意味します。しかし、アナが非対称方式を使用する場合、彼女はカルロスの公開鍵でメッセージを暗号化し、彼は自分の秘密鍵でそれを復号化します。したがって、非対称暗号はより高いセキュリティを提供します。なぜなら、誰かがメッセージを傍受し、公開鍵を取得しても、それを使って何もできないからです。## 鍵の長さ対称暗号と非対称暗号のもう一つの機能的な違いは、ビット単位で測定され、各アルゴリズムのセキュリティレベルに直接関連する鍵の長さに関係しています。対称システムでは、キーはランダムに選択され、その一般的に受け入れられている長さは、必要なセキュリティレベルに応じて128ビットから256ビットの間で変動します。非対称暗号では、公開鍵と秘密鍵の間に数学的な関係が存在する必要があり、つまり特定の数学的な公式によって結びついています。このため、攻撃者はこのパターンを利用して暗号を破る可能性があり、非対称キーは同等のセキュリティレベルを提供するためにはるかに長くする必要があります。キーの長さの違いは非常に重要で、128ビットの対称キーと2048ビットの非対称キーは、ほぼ同じレベルのセキュリティを提供します。## 長所と短所これらの2つの暗号化方式は、それぞれに利点と欠点があります。対称アルゴリズムはかなり高速で、計算リソースが少なくて済みますが、主な欠点は鍵の配布です。同じ鍵が暗号化と復号化に使用されるため、それにアクセスする必要があるすべての人と共有する必要があり、これは自然に特定のリスクを生じさせます(前述のように)。一方、非対称暗号は、暗号化に公開鍵を使用し、復号に秘密鍵を使用することによって鍵の配布の問題を解決します。欠点は、非対称システムは対称システムに比べて著しく遅く、鍵の長さのためにより多くの処理能力を要求することです。## 実用的なアプリケーション### 対称暗号化その速度により、対称暗号は現代の多くのコンピュータシステムで情報を保護するために広く使用されています。たとえば、アメリカ政府は、機密情報を暗号化するために(AES)という高度な暗号化標準を使用しています。AESは1970年代に対称暗号の標準として開発された古いデータ暗号化標準(DES)に取って代わりました。### 非対称暗号化非対称暗号は、複数のユーザーがメッセージやデータパッケージを暗号化および復号化する必要があるシステムに適用できます。特に、速度や処理能力が優先されない場合に有効です。この種のシステムの簡単な例は暗号化された電子メールであり、メッセージを暗号化するために公開鍵を使用し、復号化するために秘密鍵を使用できます。### ハイブリッドシステム多くのアプリケーションでは、対称暗号と非対称暗号が組み合わされています。これらのハイブリッドシステムの著名な例は、インターネット上での安全な通信を提供するために開発された暗号プロトコルTransport Layer Security (TLS)です。現在、TLSプロトコルは安全であると見なされ、すべての最新のウェブブラウザによって広く使用されています。## 暗号通貨における暗号化の使用多くの暗号通貨ウォレットは、エンドユーザーに追加のセキュリティレベルを提供する方法として暗号化手法を実装しています。ユーザーがウォレットファイルのパスワードを設定する際に暗号化アルゴリズムが使用され、そのパスワードはソフトウェアにアクセスするために使用されます。しかし、Gateや他の暗号通貨プラットフォームが公開鍵と秘密鍵のペアを使用しているため、ブロックチェーンシステムが非対称暗号アルゴリズムを使用しているという誤解があります。ただし、前述のように、非対称暗号とデジタル署名は非対称暗号の2つの主要な応用です(公開鍵暗号)。その結果、すべてのデジタル署名システムが暗号化を使用するわけではなく、公開鍵と秘密鍵を提供している場合でもそうです。実際、メッセージは暗号化を使用せずにデジタル署名できます。RSAは、暗号化されたメッセージに署名するために使用できるアルゴリズムの一例ですが、Gate (で使用されるデジタル署名アルゴリズムであるECDSA)は暗号化を組み込んでいません。## 最終的な感想対称暗号と非対称暗号の両方は、今日のデジタル世界における情報の安全性と機密通信の保証において重要な役割を果たしています。両方の暗号は有用であり、それぞれに利点と欠点があるため、異なるシナリオで適用されます。暗号学という科学がより高度で深刻な脅威から保護するために進化し続けるにつれて、対称および非対称暗号システムはコンピュータセキュリティにおいて引き続き重要であり続けるでしょう。
対称暗号化と非対称暗号化:比較分析
現代の暗号学は主に二つの主要な分野に分かれています：対称暗号と非対称暗号です。対称暗号はしばしば対称暗号学と同義であり、非対称暗号は二つの基本的な応用を含みます：非対称暗号とデジタル署名です。
この分類は次のように表現できます:
共通鍵暗号：
非対称暗号化(oキー pública):
この記事では、対称暗号と非対称暗号のアルゴリズムに焦点を当てます。
対称暗号化と非対称暗号化の違い
暗号化アルゴリズムは一般的に2種類に分類されます：対称式と非対称式。基本的な違いは、対称式アルゴリズムが1つの鍵を使用するのに対し、非対称式アルゴリズムは関連しているが異なる2つの鍵を使用することです。この一見単純な違いは、両方の方法とその応用の間に重要な機能的変化をもたらします。
キー間の関係
暗号学において、暗号化アルゴリズムは情報をエンコードおよびデコードするための秘密のビット列として鍵を生成します。これらの鍵の使用方法が、対称方式と非対称方式の違いを生み出します。
対称アルゴリズムは両方の操作に同じ鍵を使用するのに対し、非対称アルゴリズムは暗号化に1つの鍵を、復号化に別の鍵を使用します。非対称システムでは、暗号化鍵は公開鍵として知られ、自由に共有できます。一方、復号化鍵は秘密であり、秘密に保持する必要があります。
例えば、アナがカルロスに対称暗号で保護されたメッセージを送信する場合、彼女はそれを暗号化するために使用したのと同じ鍵を提供する必要があります。これは、攻撃者が通信を傍受した場合、暗号化された情報にアクセスできることを意味します。
しかし、アナが非対称方式を使用する場合、彼女はカルロスの公開鍵でメッセージを暗号化し、彼は自分の秘密鍵でそれを復号化します。したがって、非対称暗号はより高いセキュリティを提供します。なぜなら、誰かがメッセージを傍受し、公開鍵を取得しても、それを使って何もできないからです。
鍵の長さ
対称暗号と非対称暗号のもう一つの機能的な違いは、ビット単位で測定され、各アルゴリズムのセキュリティレベルに直接関連する鍵の長さに関係しています。
対称システムでは、キーはランダムに選択され、その一般的に受け入れられている長さは、必要なセキュリティレベルに応じて128ビットから256ビットの間で変動します。非対称暗号では、公開鍵と秘密鍵の間に数学的な関係が存在する必要があり、つまり特定の数学的な公式によって結びついています。このため、攻撃者はこのパターンを利用して暗号を破る可能性があり、非対称キーは同等のセキュリティレベルを提供するためにはるかに長くする必要があります。キーの長さの違いは非常に重要で、128ビットの対称キーと2048ビットの非対称キーは、ほぼ同じレベルのセキュリティを提供します。
長所と短所
これらの2つの暗号化方式は、それぞれに利点と欠点があります。対称アルゴリズムはかなり高速で、計算リソースが少なくて済みますが、主な欠点は鍵の配布です。同じ鍵が暗号化と復号化に使用されるため、それにアクセスする必要があるすべての人と共有する必要があり、これは自然に特定のリスクを生じさせます(前述のように)。
一方、非対称暗号は、暗号化に公開鍵を使用し、復号に秘密鍵を使用することによって鍵の配布の問題を解決します。欠点は、非対称システムは対称システムに比べて著しく遅く、鍵の長さのためにより多くの処理能力を要求することです。
実用的なアプリケーション
対称暗号化
その速度により、対称暗号は現代の多くのコンピュータシステムで情報を保護するために広く使用されています。たとえば、アメリカ政府は、機密情報を暗号化するために(AES)という高度な暗号化標準を使用しています。AESは1970年代に対称暗号の標準として開発された古いデータ暗号化標準(DES)に取って代わりました。
非対称暗号化
非対称暗号は、複数のユーザーがメッセージやデータパッケージを暗号化および復号化する必要があるシステムに適用できます。特に、速度や処理能力が優先されない場合に有効です。この種のシステムの簡単な例は暗号化された電子メールであり、メッセージを暗号化するために公開鍵を使用し、復号化するために秘密鍵を使用できます。
ハイブリッドシステム
多くのアプリケーションでは、対称暗号と非対称暗号が組み合わされています。これらのハイブリッドシステムの著名な例は、インターネット上での安全な通信を提供するために開発された暗号プロトコルTransport Layer Security (TLS)です。現在、TLSプロトコルは安全であると見なされ、すべての最新のウェブブラウザによって広く使用されています。
暗号通貨における暗号化の使用
多くの暗号通貨ウォレットは、エンドユーザーに追加のセキュリティレベルを提供する方法として暗号化手法を実装しています。ユーザーがウォレットファイルのパスワードを設定する際に暗号化アルゴリズムが使用され、そのパスワードはソフトウェアにアクセスするために使用されます。
しかし、Gateや他の暗号通貨プラットフォームが公開鍵と秘密鍵のペアを使用しているため、ブロックチェーンシステムが非対称暗号アルゴリズムを使用しているという誤解があります。ただし、前述のように、非対称暗号とデジタル署名は非対称暗号の2つの主要な応用です(公開鍵暗号)。
その結果、すべてのデジタル署名システムが暗号化を使用するわけではなく、公開鍵と秘密鍵を提供している場合でもそうです。実際、メッセージは暗号化を使用せずにデジタル署名できます。RSAは、暗号化されたメッセージに署名するために使用できるアルゴリズムの一例ですが、Gate (で使用されるデジタル署名アルゴリズムであるECDSA)は暗号化を組み込んでいません。
最終的な感想
対称暗号と非対称暗号の両方は、今日のデジタル世界における情報の安全性と機密通信の保証において重要な役割を果たしています。両方の暗号は有用であり、それぞれに利点と欠点があるため、異なるシナリオで適用されます。暗号学という科学がより高度で深刻な脅威から保護するために進化し続けるにつれて、対称および非対称暗号システムはコンピュータセキュリティにおいて引き続き重要であり続けるでしょう。