暗号とは、データを暗号化および復号化するアルゴリズムです。平文と鍵を入力として受け取り、ランダムなノイズのように見える暗号文を生成します。鍵がなければ、暗号文は役に立ちません。鍵があれば、元のメッセージを取り戻すことができます。暗号は、シーザーのシフト暗号からエニグマ暗号機、そして現代のAESに至るまで、何千年もの間存在してきました。数学的な原理は変化しましたが、その目的は変わりません。

現代の暗号には大きく分けて2種類あります。対称暗号は暗号化と復号に同じ鍵を使用します。AESは標準で、ディスク暗号化からHTTPSまであらゆる場所で使用されています。適切な鍵サイズであれば、高速かつ安全です。ChaCha20のようなストリーム暗号は、データを1ビットまたは1バイトずつ暗号化し、ハードウェアアクセラレーションのないデバイスでもうまく動作します。非対称暗号は鍵ペアを使用し、鍵配布問題を解決しますが、処理速度が遅く、主に鍵交換や署名に使用されます。暗号の強度は実装の強度に依存します。弱い鍵、再利用されたnonce、不適切なパディングによって、強力なアルゴリズムを使用したシステムが破綻した例があります。通常、数学自体が弱点ではありません。

暗号カテゴリ

• 古典音楽 ― 置換と転置、歴史的に重要
• 対称ブロック暗号化 — AES、固定サイズのブロックを暗号化する
• 対称ストリーム — ChaCha20、連続データを暗号化
• 非対称暗号 — RSA、ECC、鍵交換と署名に使用

独自の暗号方式を開発しないでください。数十年にわたる検証に耐えてきた、確立されたアルゴリズムとライブラリを使用してください。