暗号技術の基礎と応用

ブロック暗号のCTRモード(カウンタモード)の特徴として、正しいものはどれか。

  1. A前のブロックの暗号文を使って次のブロックを暗号化するので、暗号化を並列に行えない
  2. B平文をブロック長の倍数にそろえるためのパディングが、いつでも必要になる
  3. Cナンスとカウンタを組み合わせた値を暗号化して鍵ストリームを作り、平文とXORする
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正解:C. ナンスとカウンタを組み合わせた値を暗号化して鍵ストリームを作り、平文とXORする

CTRモードでは、ナンスと、ブロックごとに1ずつ増やすカウンタを組み合わせた値をブロック暗号で暗号化し、その出力を鍵ストリームとして平文とXORします。各ブロックの鍵ストリームは前のブロックに関係なく計算できるので、暗号化も復号も並列に行え、必要な位置だけを復号することもできます。鍵ストリームを平文の長さで切って使えばよいので、パディングは要りません。復号でも、ブロック暗号は暗号化の向きの処理だけを使います。

  • A. これはCBCモードの暗号化の性質です。CTRモードは並列に暗号化できます。
  • B. CTRモードは鍵ストリームを平文の長さで切って使うので、パディングは要りません。
  • C. 正しい。ブロック暗号をストリーム暗号のように使うモードです。
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暗号技術の基礎と応用のほかの問題

  1. CTRモードで、誤って同じ鍵と同じナンスを使い、2つのメッセージを暗号化した。ある位置のバイトについて、1つ目の平文 P₁ は 01001000(ASCIIの「H」)、その暗号文 C₁ は 01110100、2つ目の暗号文 C₂ は 01010101 である。攻撃者が P₁ を知っているとき、同じ位置の2つ目の平文 P₂ はどれか。
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