選択平文攻撃

選択平文攻撃の定義

選択平文攻撃は、攻撃者が平文を選択し、対応する暗号文を得ることができるタイプの暗号攻撃です。この攻撃では、攻撃者が暗号化アルゴリズムへの入力を制御し、その出力を観察する能力を持ち、それによって暗号スキームを分析し、暗号キーを導き出す可能性があります。

選択平文攻撃の仕組み

選択平文攻撃は、攻撃者が平文を選択し、それを暗号化して暗号化プロセスに関する情報を得る能力を利用します。選択した平文とその結果得られる暗号文の関係を慎重に分析することにより、攻撃者は暗号アルゴリズムのパターンや弱点を推測しようとします。暗号プロセスを理解することは、選択平文攻撃にとって重要であり、それによってスキームの内部動作についての洞察を得て、最終的には暗号キーの回復に繋がります。一旦暗号キーを取得すると、攻撃者は元のキーを持たなくても他の暗号文を復号化することが可能になります。

選択平文攻撃は、特に暗号化プロセスに関する重要な情報が明らかにされるように戦略的に平文が選択された場合、暗号スキームを破る非常に効果的な方法となり得ます。この種の攻撃は、弱いまたは脆弱な暗号アルゴリズムに対して特に破壊的です。

選択平文攻撃の例

例1: 置換暗号の破壊

選択平文攻撃を説明するために、文字ごとに別の文字に置き換える単純な置換暗号を考えてみます。この場合、攻撃者は特定の平文を選び、それに対応する暗号文を観察することができます。繰り返しパターンや一般的な単語のような工夫された平文を選択することで、攻撃者は置換パターンに関する情報を集め、最終的に全てのキーを回収する可能性があります。一旦キーが判明すると、攻撃者は同じ置換暗号で暗号化されたあらゆる暗号文を簡単に復号化できます。

例2: 弱いブロック暗号の利用

現代の暗号学では、選択平文攻撃はしばしばブロック暗号の破壊に関連付けられています。ブロック暗号は平文を固定サイズのブロックに分割し、それぞれを個別に暗号化します。攻撃者が特定の平文ブロックを選択し、それに対応する暗号文ブロックを観察できるとすれば、暗号化プロセスを分析し、パターンや弱点を見つけ出すことができます。これらの弱点を利用することで、攻撃者は暗号キーを回収し、同じキーで暗号化された他の暗号文を復号化することが可能です。

例えば、Data Encryption Standard (DES)は、相対的に小さいキーサイズや差分解読のような特定の攻撃に対する脆弱性のため、選択平文攻撃に対して脆弱であると広く知られているブロック暗号です。平文を慎重に選び、選択した平文と暗号文の関係を分析することで、攻撃者はDESキーを回収し、暗号文を解読することに成功しています。

予防策

選択平文攻撃から保護するためには、徹底的な暗号分析を受けた強力な暗号アルゴリズムとプロトコルを採用することが重要です。これらのアルゴリズムは選択平文攻撃に耐性があり、高いレベルのセキュリティを提供するべきです。

強固な暗号アルゴリズムを選択することに加えて、選択平文攻撃を防ぐためには、安全なキー管理の実践が不可欠です。たとえ攻撃者が暗号化プロセスの知識を得たとしても、安全なキー管理の実践により暗号キーが保護され続けます。暗号システムとアルゴリズムを定期的に更新することも、既知の脆弱性に対処し、選択平文攻撃に対するセキュリティ対策を強化するために必要です。

これらの予防策を実施することで、組織や個人は選択平文攻撃の被害を大幅に減らし、機密情報を守ることができます。

関連用語

• Ciphertext: 平文に暗号化アルゴリズムを適用した結果の暗号化されたテキスト。
• Encryption Key: 暗号化アルゴリズムで平文を暗号文に、それとは逆に変換するための情報の一部。