目次
1章 暗号の基礎知識
- 01 情報セキュリティ
- 情報セキュリティの三要素
- 情報セキュリティと暗号技術
- 利便性とコスト
- 追加された要件
- 02 暗号
- 暗号とは
- よい暗号と使い方
- 暗号の動向を知る
- 03 認証
- パスワードによる認証
- パスワード攻撃者の能力
- パスワードの攻撃手法
- 認証の分類
- 認可
- OAuth
- 04 古典暗号
- シフト暗号
- 換字式暗号
- 符号化
2章 アルゴリズムと安全性
- 05 アルゴリズム
- アルゴリズムとは
- アルゴリズムのステップ数
- 効率のよい探索
- 06 安全性
- O記法
- ビットと表現可能な範囲
- セキュリティパラメータ
- 07 暗号技術の危殆化
- コンピュータの性能向上と暗号の安全性
- 運用監視暗号リストと推奨暗号リスト
- 危殆化の問題点
3章 共通鍵暗号
- 08 共通鍵暗号
- 共通鍵暗号とは
- 共通鍵暗号に求められる安全性
- 共通鍵暗号の種類
- 09 ビットと排他的論理和
- 1ビットの基本変換
- 論理積と論理和
- 排他的論理和
- 交換法則と結合法則
- 排他的論理和の重要な性質
- 10 乱数
- 真の乱数
- コンピュータで扱う乱数
- 擬似乱数
- 擬似ランダム関数
- 11 ワンタイムパッド
- 排他的論理和とワンタイムパッド
- 情報理論的安全性
- ワンタイムパッドの欠点
- 12 ストリーム暗号
- ワンタイムパッドとストリーム暗号
- 計算量的安全性
- ストリーム暗号の歴史
- ナンス
- ChaCha20
- 13 ブロック暗号
- ブロック暗号
- ブロック暗号の歴史
- AESの概要
- AESの初期設定
- ラウンド関数
- AES-NI
- 14 確率的アルゴリズム
- いつでも同じ暗号文は危険
- 確率的アルゴリズム
- 15 暗号化モード
- ECB（Electronic CodeBook）モード
- CBC（Cipher Block Chaining）モード
- CTR（CounTeR）モード
- CBCモードとCTRモードの比較
- CBCモードに対する攻撃
- 16 ディスクの暗号化
- TPM
- ディスクの構造
- XTS-AESの概要
- XTS-AESの暗号化
- XTS-AESの安全性
- 自己暗号化ドライブ
- 17 暗号文の改竄とリプレイ攻撃
- 暗号文の改竄
- リプレイ攻撃
4章 公開鍵暗号
- 18 鍵共有
- 現代暗号の始まり
- ベキ乗
- DH鍵共有
- DH鍵共有の安全性
- DLPと一方向性関数
- ベキ乗の計算方法
- 19 有限体と拡大体
- 有限体
- 拡大体
- 20 公開鍵暗号
- 公開鍵暗号の概念
- 共通鍵暗号との違い
- 強秘匿性と頑強性
- ハイブリッド暗号
- 21 RSA暗号
- RSA暗号の具体例
- RSA暗号の作り方
- RSA暗号の安全性
- 22 OpenSSLによるRSA暗号の鍵の作り方
- OpenSSL
- RSA暗号の秘密鍵と公開鍵の作成方法
- 秘密鍵と公開鍵の確認方法
- Pythonによる鍵の設定方法
- PythonによるRSA暗号の動作確認
- 23 楕円曲線暗号
- 楕円曲線
- 楕円曲線上の演算
- 楕円曲線の加算公式
- ECDHPとECDLP
- ECDH鍵共有
- 楕円曲線暗号の特長
- 24 中間者攻撃
- ECDH鍵共有への中間者攻撃
- 公開鍵暗号への中間者攻撃
5章 認証
- 25 ハッシュ関数
- 指紋とハッシュ関数
- ハッシュ関数とは
- 誕生日パラドックス
- ハッシュ関数の歴史
- パスワードとハッシュ関数
- パスワードの安全な保存方法
- ファイルのパスワード暗号化
- 26 SHA-2とSHA-3
- SHA-2
- SHA-3
- 安全性
- 27 SHA-1の衝突
- SHA-1への攻撃の歴史
- 衝突したPDFとSHA-1のアルゴリズム
- 衝突困難性の破り方
- PDFに2個のJPEGを埋め込む方法
- 28 メッセージ認証符号
- MACのアルゴリズム
- 完全性と秘匿性
- MACの安全性
- MACの構成法
- 29 署名
- 紙の署名とデジタル署名
- 署名のモデル
- 署名の安全性
- MACと署名
- ECDSA
- 公開鍵認証
- FIDO
- 30 サイドチャネル攻撃
- 電力解析攻撃
- コールド・ブート攻撃
- 31 タイムスタンプ
- 否認防止と署名の失効
- ハッシュ値の連鎖によるタイムスタンプ
- 署名を用いたタイムスタンプ
- 日本のタイムスタンプ
- 32 ブロックチェーンとビットコイン
- ブロックチェーン
- ビットコイン
- トランザクション
- 二重送金の防止とマイニング
6章 公開鍵基盤
- 33 公開鍵基盤
- 互いに依存する暗号技術
- 信用の輪
- 公開鍵基盤と認証局
- フィンガープリント
- 34 公開鍵証明書の失効
- 証明書失効リスト
- CRLの問題点
- OCSP
- OCSPステープリング
- その他の方法
- 35 公開鍵証明書と電子証明書の発行方法
- ドメイン名
- ドメイン認証
- ドメイン認証の問題点
- 組織認証
- 拡張認証
- 署名の電子証明書
- 36 証明書の透明性
- 問題のある認証局や証明書
- 証明書の透明性
7章 TLS
- 37 TLS
- HTTPとHTTPS
- SSL/TLSの歴史
- TLS 1.3の特長
- ハンドシェイクの効率化
- 暗号化アルゴリズムの整備
- 新しい鍵導出アルゴリズム
- 形式手法による安全性検証
- 38 認証付き暗号
- 秘匿性と完全性
- AEADのアルゴリズム
- AES-GCM
- ChaCha20-Poly1305
- 39 前方秘匿性
- 盗聴と秘密鍵の漏洩
- 前方秘匿性
8章 ネットワークセキュリティ
- 40 DNS
- 権威DNSサーバとキャッシュDNSサーバ
- キャッシュ・ポイズニング
- DNSSEC
- パブリックDNSサーバ
- DoTとDoH
- ESNIとECH
- HPKE
- 41 メール
- SMTPとPOP3
- S/MIME
- Webメール
- 42 VPN
- インターネットプロトコルスイート
- データ構造
- LANからインターネットへ
- VPN
- VPNの種別
- IPsec
- 43 HTTP/3
- HTTP/2
- QUIC
- HTTP/3
- 44 無線LAN
- 無線LANの概要
- スプーフィングと認証解除攻撃
- WEP
- WPA2
- KRACK
- WPA3
9章 高機能な暗号技術
- 45 準同型暗号
- 準同型
- 加法準同型暗号
- 完全準同型暗号
- 準同型暗号の種類と用途
- 46 秘密計算
- MPC
- 秘密分散
- VSSとDKGとBLS署名
- 3PC
- 3PCの詳細
- 47 ゼロ知識証明
- 動機
- ゼロ知識証明
- ゼロ知識証明の性質
- ゼロ知識証明とブロックチェーン
- 48 量子コンピュータ
- 量子ビットと観測
- 量子ゲート
- CNOTゲートと量子もつれ
- 量子コンピュータにおける計算
- 量子超越性
- 暗号技術に対する影響
- 量子ゲート方式と量子アニーリング方式
- 量子鍵配送
- 耐量子計算機暗号