暗号技術とその応用

本講義の目標と進め方、および暗号の概要について学ぶ。暗号技術が歴史に影響を及ぼした事例や歴史的な暗号を通じて、暗号技術の基本的な概念と、暗号技術と社会の繋がりを学ぶ。

単一換字暗号を通じて、総当たり攻撃や頻度分析といった古典的な暗号解読技術について学ぶとともに、暗号とセキュリティの常識や、ステガノグラフィといった講義の暗号技術についても学ぶ。

歴史上の暗号としてより進んだ暗号であるエニグマを取り上げ、頻度分析への耐性などの改良、鍵の運用の難しさ、解読技術の発展、および、暗号技術の政治における位置づけを学ぶ。

電子計算機およびそれを用いた暗号解読の発展を通じて、計算機・通信の進歩に応じて現代的な共通鍵暗号がどのように発展してきたのか学ぶ。

標準的な共通鍵暗号技術であるDESを題材として、一般的な共通鍵暗号の仕組みや構成法、安全性について学ぶとともに、暗号技術の標準化、ブロック暗号の利用モード、共通鍵暗号を用いた認証方式について学ぶ。

鍵配送問題の難しさについて理解し、公開鍵暗号の画期的な特長、および代表的な共通鍵暗号であるRSA暗号について学ぶ。

公開鍵暗号についての基本的な事項、量子計算機との関係、ハイブリッド暗号システム、および、関連する話題として暗号技術との輸出規制と通信の匿名性について学ぶ。

一方向性ハッシュ関数とはどのようなものか、安全性と具体例について学ぶとともに、その応用について学ぶ。

メッセージ認証コードとはどういうものか、利用の方法、保障される安全性、利用例、実現方法について学ぶ。

デジタル署名とはどういうものか、利用の方法、保障される安全性、利用例、実現方法について学ぶ。

デジタル署名を利用した証明書や公開鍵認証基盤の仕組みについて、実際に手を動かして証明書を触ってみて学ぶ。

暗号技術を利用する上で重要な対象である鍵について、その作成・管理・共有方法などについて学ぶ。鍵の一種としてのパスワードについても学ぶ。

鍵を作成したり、暗号技術の強度を高めるために不可欠である、乱数について基本的な事項を学ぶとともに、これまでに学んできた暗号技術についてまとめ、暗号技術とセキュリティの常識についても学ぶ。

暗号技術を組み合わせて構成される重要な通信方式であるSSL/TLSについて、その仕組と限界について学ぶ。より進んだ話題としてハンドシェイクの課題や、ユーザ認証についても学ぶ。

暗号技術を組み合わせて構成される比較的新しい技術としてブロックチェーンを取り上げ、その仕組みと社会的影響について、セキュリティ・インシデントにより多額の損害が出たケースも交えて学ぶ。