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Cryptology Academy · レッスン

対称暗号と非対称暗号の概要

現代の暗号システムを構成する2つの主要な系統を理解します。

レッスン 3/413 ステップ

「対称暗号と非対称暗号の概要」はCoddyKit上の無料Cryptology Academyレッスンです。 これはレッスン3/4です。 下記で完全なレッスンを無料で読むことができます。その後、ブラウザ内の組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューターでハンズオン演習できます。 これはCryptology Academy学習パスの一部であり、ウェブとCoddyKitアプリ全体で進捗が同期されます。 Cryptology Academyコースには全4レッスンが含まれています。

ようこそ

このレッスンでは、現代暗号の2つの主要な方式である対称暗号（共有鍵暗号）と非対称暗号（公開鍵暗号）を比較します。

対称暗号

対称暗号では、暗号化と復号の両方に同じ鍵を使用します。例としてAESやChaCha20があります。高速ですが、安全な鍵交換が必要です。

鍵配送問題

AliceとBobが同じ鍵を必要とする場合、どうすれば安全に鍵を共有できるでしょうか。この問題は、1976年にDiffie-Hellmanが登場するまで何世紀にもわたって未解決でした。

非対称暗号

非対称暗号では、公開鍵（共有可能）と秘密鍵（秘密）の鍵ペアを使用します。誰でも公開鍵で暗号化できますが、復号できるのは秘密鍵だけです。

RSAとECC

RSAは整数因数分解の困難性に基づいています。楕円曲線暗号（ECC）は曲線上の離散対数問題を利用し、同等の安全性をより短い鍵で実現します。

ハイブリッド暗号

実際には、両方を組み合わせます。非対称暗号で対称鍵を交換し、その鍵を大量のデータの暗号化に使用します。TLSはまさにこの方式を採用しています。

速度の比較

対称暗号の処理（AES）は、非対称暗号の処理（RSA）より約1000倍高速です。非対称暗号は大量のデータではなく、鍵交換と署名にのみ使用します。

鍵サイズとセキュリティレベル

セキュリティレベルでは、128ビットAES ≈ RSA-3072 ≈ ECC-256です。鍵を大きくすると総当たり攻撃への耐性は高まりますが、計算時間も増加します。

ハッシュ関数：第三の方式

ハッシュ関数は、固定長のダイジェストを生成する一方向関数です。通常は鍵を持たず、HMAC形式では鍵を持ちます。暗号化ではなく、完全性の確認に使用します。

使い分け

大量のデータには対称暗号、鍵交換と署名には非対称暗号、完全性の確認とパスワードの保存にはハッシュを使用します。

実例：Signal Protocol

Signalは、鍵交換にECDH、メッセージにAES-256-GCM、認証にHMAC-SHA256を使用し、3つの方式をすべて組み合わせています。

確認問題

非対称暗号が対称暗号より優れている主な点は何でしょうか。
対話的なレッスンで答える

振り返り

よくできました。暗号の2つの主要な方式と、それらを組み合わせる場面を理解できました。次は、暗号技術が実際のアプリケーションをどのように保護するかを見ていきます。
無料で開始

AI チューターと学ぶ Cryptology Academy — 無料

ブラウザでリアルコードを書いて実行し、24/7 の AI チューターから瞬時にサポートを受け、ウェブまたはアプリで続きから学習できます。

コース
67
レッスン
261
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よくある質問

「対称暗号と非対称暗号の概要」レッスンは無料ですか？

はい。「対称暗号と非対称暗号の概要」の完全なテキストはこのウェブで無料で読めます。インタラクティブに演習し（組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューター）、Cryptology Academyコースの残りをアンロックするには、CoddyKit PROにアップグレードしてください。 Cryptology Academyコースには全4レッスンが含まれています。

「対称暗号と非対称暗号の概要」で何を学びますか？

現代の暗号システムを構成する2つの主要な系統を理解します。 ブラウザで直接実行するハンズオンコードでCryptology Academyを演習し、24時間対応のAIチューターがレッスンを進める中での質問に答えます。

Cryptology Academyを始めるのに経験は必要ですか？

事前経験は必要ありません。CoddyKitのCryptology Academyは初級者から上級者向けに構成されているため、ここから始めるか最初から始めて、自分のペースで進むことができます。 これはレッスン3/4です。

「対称暗号と非対称暗号の概要」レッスンにはどのくらい時間がかかりますか？

ほとんどのCoddyKitレッスンは約5～10分かかります。各レッスンはコンパクトでインタラクティブなので、着実に進歩し、ウェブとアプリ全体で正確に前回の場所から再開できます。

このCryptology Academyレッスンでコードを書いて実行できますか？

はい。すべてのCryptology Academyレッスンに組み込みコードエディタが含まれているため、ブラウザでリアルコードを書いて実行し、即座のAIフィードバックを取得できます。ローカル設定は不要です。

このコースのすべてのレッスン

  1. 古代の暗号と初期暗号史
  2. 暗号の基本用語
  3. 対称暗号と非対称暗号の概要
  4. 日常生活の暗号技術
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