ナンスとは

正解：B. IVは秘密にしなくてよいが、メッセージごとに、攻撃者が予測できないランダムな値を新しく選ぶ

CBCモードでは、各平文ブロックを直前の暗号文ブロックとXORしてから暗号化し、最初のブロックはIVとXORします。IVはふつう暗号文の先頭に付けて送るので、秘密にする必要はありません。しかし、毎回同じIVを使うと、先頭が同じメッセージは暗号文の先頭も同じになり、内容の一部が同じであることが漏れます。さらに、次に使われるIVを攻撃者が予測できると、選んだ平文を暗号化させて内容を推測する攻撃が成り立つことが知られています(TLS 1.0に対するBEAST攻撃など)。

正解：C. 01101001

同じ鍵とナンスでは鍵ストリーム K が同じになるので、C₁ = P₁ ⊕ K、C₂ = P₂ ⊕ K です。まず K = P₁ ⊕ C₁ = 01001000 ⊕ 01110100 = 00111100 が分かり、P₂ = C₂ ⊕ K = 01010101 ⊕ 00111100 = 01101001(ASCIIの「i」)になります。鍵を知らなくても、片方の平文が分かれば、もう片方の平文がそのまま求まります。このため、CTRモードやGCMでは、同じ鍵で同じナンスを二度と使わないことが欠かせない条件です。