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IP Network Skill

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[IP Network Skill - No.0309 -] SSL/TLS その４

発行日： 2007/4/27

‥‥……━━━━━━ IP Network Skill No. 00000309 ━━━━━━……‥‥

　　　　　～　SSL/TLS　その４  ～

‥‥……━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━……‥‥

　【まえがき】

　ゴールデンウィーク間近となりました。

　みなさんはゴールデンウィークをいかがお過ごしになる

　予定でしょうか？

　私は前半旅行、後半帰省を考えています。

　今年は、数年来行ってみたいと思っていた、青森県の弘

　前へ桜を見に行こうと思っています。

　弘前の桜はゴールデンウィーク期間で博多どんたく祭り

　と並ぶ最も人手が多くなると予想されている場所だそう

　です。

　数週間も前に新幹線のチケットを予約したのに、東京か

　らの都合よい時間帯の新幹線、特急はすでに満席でした。

　仕方が無いので時間をずらして行こうと思います。

╋━━┳━┳━┳━┳━┳━┳━┳━┳━┳━┳━━━━━━━━━━……‥‥
　　　┃本┃日┃の┃試┃験┃対┃策┃問┃題┃　
╋━━┻━┻━┻━┻━┻━┻━┻━┻━┻━┻━━━━━━━━━━……‥‥

　〔問題１〕DESの説明として誤っているものはどれか。

　　　１．64ビットのブロック暗号
　　　２．鍵長として56ビットを使用
　　　３．暗号を16ラウンド繰り返す
　　　４．ラウンドキーは32ビット

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
　ネ┃ッ┃ト┃ワ┃ー┃ク┃の┃基┃礎┃講┃座┃
　━┛━┛━┛━┛━┛━┛━┛━┛━┛━┛━┛
　-----------------------------------------------------------------
　この企画は処女作「TCP/IPネットワークステップアップラーニング」
http://www.Amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4774116351/ipnetworksk01-22
　を基に構成変更、加筆、修正、省略。。。いろいろ手を加えたものです。
　TCP/IPネットワークステップアップラーニングは第３刷を重ねました！
　講習教科書などでご利用いただいています。
　-----------------------------------------------------------------

　【11．アプリケーションプロトコル】

　11.11. SSLとTLS

　今回はSSL/TLSの項目ですが、セキュリティプロトコルで使われる暗号化アル

　ゴリズムについてまとめてみようと思います。

　11.11.2.1.4. DES (Data Encryption Standard)

　DESは1960年代後半にIBM社によって開発された秘密鍵暗号化アルゴリズムで、

　1977年にアメリカ政府標準技術局 (NIST; National Institute of Standards

　and Technology) によって連邦情報処理基準に採用されました。

　DESを連邦標準の暗号化規格とした際には、56ビットの鍵長であるDESの強度で

　も充分でしたが、コンピュータの計算速度が高速化し、現在ではDESを簡単に

　解読することができてしまいます。

　AESが登場するまでは、DESを3回繰り返すTripleDES（3DES）によって暗号強度

　の維持が図られていました。

　現在でもIPSecやSSLの暗号化でDESや3DESがオプションで選べます。

　暗号強度は低いですが、その分処理は早いです。

　11.11.2.1.4.1. DES詳細

　DESは64ビットのブロック暗号です。AESは128ビットでしたね。

　そして鍵長は56ビットです。

　中途半端な値だと思われますが、もともと64ビット分の鍵データがあって、

　これが８ビット毎に１ビットのパリティビットがつくので、鍵としては

　64-8=56ビットとなります。

　DESは1977年にFIPS PUB 46という連邦規格になりました。

　1981年には ANSI制定が行われ、民間標準規格ともなりました。

　11.11.2.1.4.2. DES処理の流れ

　パリティビットも入れて６４ビットの鍵が、キースケジュールに組み込まれ、

　合計１６個のサブキーを生成します。１つのサブキー（ラウンドキー）は４８

　ビットです。

　１６個のサブキーを使って、１つのブロックに対して１６回の暗号処理を行い

　ます（１６ラウンド）。

　まず、暗号化したい平文を６４ビット（１ブロック分）に区切ります。

　+----------------------+     +----------+   +-----------+
  |     平文             | =>  |    A     | + |     B     |
  +----------------------+     +----------+   +-----------+

　そのブロックを３２ビットずつ２つに分けます。ハーフブロックが２つにな

　るわけです。（ハーフブロックAとB）

　１つのハーフブロックA（３２ビット）について、４８ビットのサブキーと

　XOR（排他的論理和）を行い、４８ビットのデータとします。

　+----------+      +---------------+                 +----------+
  |     A    |  XOR |   サブキー１  | => S-box処理 => | A暗号後  |
  +----------+      +---------------+                 +----------+

　４８ビットのデータを６ビットずつ、８つのピースに分け、各ピースで

　AESのときにも紹介したS-boxという行列置換処理を行います。

　S-boxでは６ビットの入力に対して４ビットの出力が出てくるので、最終的に

　入力されたハーフブロックと同じ３２ビットの暗号データができあがります。

　１つのハーフブロックが暗号化されるまでの処理をF関数（Feistel function)

　と呼びます。

　この３２ビット暗号データ（ハーフブロックAの分）と、もう１つのハーフブ

　ロックBとをXORします（データC）。

　+----------+      +----------+    +----------+
  |  A暗号後 |  XOR |    B     | => | データC  |
  +----------+      +----------+    +----------+

　次にデータCをF関数によって暗号化し、これとハーフブロックAとXORします

　（データD）。　これが第２ラウンドです。

　+----------+      +---------------+                 +----------+
  | データC  |  XOR |   サブキー２  | => S-box処理 => | C暗号後  |
  +----------+      +---------------+                 +----------+
　+----------+      +----------+    +----------+
  |  C暗号後 |  XOR |    A     | => | データD  |
  +----------+      +----------+    +----------+

　データDをF関数によって暗号化し、それとデータCとをXORしたのが第３ラウ

　ンドです。

　+----------+      +---------------+                 +----------+
  | データD  |  XOR |   サブキー３  | => S-box処理 => | D暗号後  |
  +----------+      +---------------+                 +----------+
　+----------+      +----------+    +----------+
  |  D暗号後 |  XOR |  データC | => | データE  |
  +----------+      +----------+    +----------+

　これを１６ラウンド分繰り返し、最後にできた２つのハーフブロックを合わ

　せて６４ビット分の暗号データとします。

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
ネットワークで使われる暗号について理解が深まる本です。
2001年初版で少々古いですが、基本が詳しく書いてあります。
今後、ネットワークセキュリティはネットワーク技術者にとって
必須な知識となるので、専門書を一読されることをお勧めします。

暗号とネットワークセキュリティ―理論と実際
http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4894713675/ipnetworksk01-22

こちらは日経NETWORKの記事をまとめた読みやすい本。

暗号と認証
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━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
　解┃答┃と┃解┃説┃
　━┛━┛━┛━┛━┛

　《本日の試験対策問題》
　　（解答）４
　　　
　　（解説）
　　　DESのラウンドキーは48ビットです。

　　　ラウンドキーはサブキーとも呼ばれ、もとの暗号キー

　　　からアルゴリズム（キースケジュール）にしたがって

　　　複数個生成されるものです。

　　　DESの場合、１６ラウンドの暗号化を実施するので、

　　　キースケジュールで得られるラウンドキーの数も１６

　　　個です。

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

◆◆◆◆◆◆　┃ あとがき ┃　◆◆◆◆◆◆

　都知事の選挙が終わったと思いきや、今度は区長と

　区議会議員の選挙が先週末ありました。

　選挙カーが近所をたくさん行き来していました。

　社会人になってからいろいろ選挙に行きましたが、

　数年置きに引っ越していることもあり、知事クラス

　であればなんとなく情報は入ってきても、市区長や

　市区議会議員など全く面識がありません。

　たまに選挙期間とは関係ない時期に自宅にビラが入

　ってきたりしますが、政治家の誹謗中傷関連が多い

　です。中には真面目な話題で意見を募集しています、

　というビラもあるのですが、選挙期間にその人のこ

　とを思い出すこともなく、結局定かな判定基準も無

　いまま、選挙ポスターの写真写りが一番よい人に決

　めてしまいました。結果として、その人は３位くら

　いで当選していました。やはり人はルックスが大事

　なんでしょうね。
　
　adzuki

………………………………………………………　　　　　　　　　　
　IP Network Skill vol.000309　04/27/07
　発行者：adzuki　http://www.xai.nu/ipnet
…………… ｉｐｎｅｔ７＠ｘａｉ．ｎｕ ……　　　　　　　　　　

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