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情報セキュリティ 第02回
大久保誠也 静岡県立大学経営情報学部
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情報理論と暗号
情報理論の応用
情報圧縮
画像や音楽のデジタルデータを圧縮
00000...000000000011111111111111….11111 0が１個,1が200個
誤り訂正
通信路上で誤りが起きたとき、検出・訂正 Alice －－－－→Bob
000 通信 010
↑間違いが発生→検出・訂正
暗号
今回の話
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はじめに
情報セキュリティとは何か
暗号とは
古典的な暗号
演習：シーザー暗号
演習の解説
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情報セキュリティの目的
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何を思い浮かべますか？
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情報セキュリティとは何か
代表的なのは、以下の事柄を保つことです。
完全性：
情報が完全な形で保たれていること
機密性：
必要のある人以外に、情報がわたらないこと
可用性：
必要なときに、情報が利用出来ること
かなり広い概念です
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完全性とは
以下の事柄を保つことです。
完全性：
情報が完全な形で保たれていること
あれれ？
欲しい情報が 変わってしまって いるような……
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例：ウイルス
コンピュータに被害をもたらす不正なプログラム
ネットワークやUSBメモリ等から進入 データが変わってる？
変な動作をするぞ？
ウイルス対策ソフトのインストールが一般的
ウイルス対策ソフトは、ウイルスの侵入や活動を防 いでくれます。
定期的にアップデートすることを忘れずに。
ウイルスは、完全性・機密性・可用性のすべてに影響
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例：セキュリティホール
セキュリティの穴／不具合
できてはいけないことができてしまう／されてしまう。
データが変わってる？
変な動作をするぞ？
セキュリティ ホール発見！
攻撃だ！
パッチを当てることで、穴を塞ぐことができます。
毎月出るので、アップデートすることを忘れずに。
セキュリティホールも、
完全性・機密性・可用性のすべてに影響 セキュリティーパッチを当てましょう
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機密性とは
以下の事柄を保つことです。
秘密性：
必要のある人以外に、情報がわたらないこと
あの会社から
情報を盗んでやろう……
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例：メールの盗聴
Hello World
Hello World
Hello
World Bob
送信
Alice
Hello World
Hello World
Eve 盗聴
A:>
Hello World
覗き見して やろう
メールは基本的に 平文なので、
盗聴し放題！
Aliceから メールが来た。
送信
重要な情報は メールしない
or 暗号化 12/41
例：メールの誤送信
極秘
あれ？
これは...
極秘
送信 Bob
Alice あて先はきちんと確認する
あ！
送り間違えた！
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例：パスワードの管理
あれ？
これは...
覚えられない なぁ...
パスワードは適切に管理する
初期パスワードは必ず変更する。数ヵ月に1回パスワードの変 更を行う。
他人に教えたりしない。他人に推測されづらいこと（×誕生日）。
短いパスワードはダメ。英数文字と記号を組み合わせる等）。
紙などに記入するなどのメモを作らない 14/41
例：パソコンの盗難
あれ？ パソコンがない
しめしめ、
上手く盗めたぞ
重要な情報は持ち出さない。
持ち出したら目を離さない。
パソコンを外に持ち出て、物理的に盗まれることも 例：車上荒らし
パソコンは持ち出し禁止にする会社も。
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対策：暗号化
極秘
暗号化されていて、
よくわからんなぁ
Bob
Alice
暗号化することで機密性を保てる あ！
送り間違えた！
極秘 送信
暗号化：
第三者が見ても わからないように 変換すること
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例：その他
ファイル共有ソフトでの機密情報流出
winnyによる事件が有名
対策：使わない
ハードディスクやCD等のメディアを廃棄したら、そこ から情報が流出
捨てる前に、メディアを読み取り不可な状態に。
CDの裁断。
ハードディスクのデータをツールにより消去。
Windowsのゴミ箱から削除しただけでは、復元出 来てしまいます。
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機密性とは – まとめ
以下の事柄を保つことです。
機密性：
必要のある人以外に、情報がわたらないこと
暗号化等の技術で、防止することができます。
不注意等、人的な部分から問題が発生することも多 いです。
その行動は大丈夫なのか、常に意識して行動する必 要があります。
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可用性とは
以下の事柄を保つことです。
可用性：
必要なときに、情報が利用出来ること
この肝心なときに 情報が利用できない！？
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例：パソコンの故障
データのバックアップや、計算機の冗長化等で 被害を防止できます。
故障や災害は、どうしても発生してしまいます パソコンから異音が！
火山が噴火して、
計算機が燃えた！
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可用性とは – まとめ
以下の事柄を保つことです。
可用性：
必要なときに、情報が利用出来ること
データのバックアップ、計算機を複数準備する等で、
防止することができます。
故障や災害は、いつ何時、どのようにして起きるかわ かりません。
何が起きても大丈夫なように、事前に備えておくこと が重要です。
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情報セキュリティのまとめ
完全性、機密性、可用性を保つこと。
技術で防ぐことができることと、できないことがある。
人的な原因で問題が発生することも多い。
ネットワーク社会になり、問題が発生しやすく。
ウイルスの様に、完全性、機密性、可用性すべてに 影響を与えるような原因も！。
適切な情報を集めて、対応することが重要。
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この講義で扱う情報セキュリティ
情報セキュリティを維持するために...
技術的な側面
暗号化技術
種々の通信技術 等
人的な側面
情報セキュリティポリシー 等
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暗号技術
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Bobに
メールを…… Hello
World
Hello World
電子メールは 非常に便利
Hello
World Bob
送信
Alice
Hello World
早い。
安い。
簡単。
情報化社会に 欠かせないツールに
Aliceから メールが来た。
25/41 Hello
World
Hello World
電子メールは
危険な場合も……(1)
Hello
World Bob
送信
Alice
Hello World
盗聴
Hello World
Eve 盗聴
A:>
Hello World
覗き見 してやろう
文章がそのまま 流れるので、
悪い人に情報が 漏れる！
Aliceから メールが来た。
送信
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電子メールは
危険な場合も……(2)
Bob
なりすまし
Hello World
Eve
A:>
Alice
Hello World
Aliceの名 を語って メールを 送信だ！
他人を語って メールを投げら れる！。
本当に本人から 来たのか？。
Hello World
送信
Hello World
Aliceから メールが来た。
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電子メールの
危険な部分 - まとめ
盗聴の危険性
文章内容がそのままネット上を流れる！。
間に悪意のある人がいると、情報が覗かれる！。
なりすましの危険性
他人になりすますことが容易！。
本当に、その人からメールが来たのか、確認でき ない！。
暗号の技術で、すべて解決！
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暗号の目的
平文（送りたい文）を暗号化し、暗号文にする。
この際、鍵を使用する。
This is a pen.
（16進数表記）
5468697320697320612070656E2E0A 平文
test 鍵
（16進数表記）
883BC0A17AA746D3DCADCE425C6A10AC
;zB¥j 暗号文
暗号化されていると、
元の文章がわからない。
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暗号の歴史(1)
シーザー暗号
文字ずらすことで暗号化・復号 ex 暗号化：DOG →GRJ
（各文字を、3文字分後にずらす）
復号 ：GRJ →DOG
（各文字を、3文字分前にずらす）
単純換字暗号
文字を置き換える表に従って暗号化・復号 ex 表：a→v, b→d, c→a
暗号化：abc→vda
（テーブルの対応に従って各文字を置き換え）
復号 ：vda→abc
（テーブルの対応に従って各文字を置き換え） 30/41
暗号の歴史(2)
多表式換字暗号
文字を置き換える表を複数使用する
転置式暗号
文字の並ぶ順番を入れ替える
ex：1文字目を3文字目に、2文字目を1文字目に、
3文字目を4文字目に、4文字目を2文字目に置くと 暗号化：cats →すると。 asct
復号 ：asct→cats
スーパー暗号
これらの方式を組み合わせた物。
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演習：シーザー暗号
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演習：シーザー暗号(1)
文字を入力
3を入力
aを入力
=CODE(B3) を入力
=MOD(B4-97+$B$2,26)+97 を入力
=CHAR(B5)を入力
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演習：シーザー暗号(2)
セルの内容を右のセルにもコピー
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演習：シーザー暗号(3)
文字を1文字ずつ入力してみよう
3文字ずれた暗号文が生成されたか確認しよう
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演習：シーザー暗号(4)
値を変えてみましょう
さっきとは異なった暗号文が生成されたか確認しよう
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シーザー暗号
文字ずらすことで暗号化・復号
ex 暗号化：DOG → GRJ
（各文字を、3文字分後にずらす）
復号 ：GRJ →
DOG
（各文字を、3文字分前にずらす）
文字を3文字ずらす処理を，
MS-Excel で行えれば良い
シーザー暗号で行いたいこと
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文字を入力
3を入力
aを入力
=CODE(B3) を入力
=MOD(B4-97+$B$2,26)+97 を入力
=CHAR(B5)を入力
何文字分 ずらすか
平文
（暗号化した い文字）
演習：シーザー暗号(1)
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文字を入力
3を入力
aを入力
=CODE(B3) を入力
=MOD(B4-97+$B$2,26)+97 を入力
=CHAR(B5)を入力 B3にある文字の文
字コードを求める
aは97、 eは101、
bは98、 …
cは99、
dは100、 zは122
演習：シーザー暗号(1)
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文字を入力
3を入力
aを入力
=CODE(B3) を入力
=MOD(B4-97+$B$2,26)+97 を入力
=CHAR(B5)を入力
演習：シーザー暗号(1)
B2の文字数ずらした文字を求める。
B4-97 ：
B4の文字がaから何文字あと かを計算
B4-97+3：
3文字ずらす MOD(略, 26)：
zの次はaにする必要がある ので、26のあまりを求める MOD(略)+97：
“a”の文字コード(97)を足す。
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文字を入力
3を入力
aを入力
=CODE(B3) を入力
=MOD(B4-97+$B$2,26)+97 を入力
=CHAR(B5)を入力 文字コードを
文字にする
演習：シーザー暗号(1)
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課題の提出
今日のMS-Excelのファイルを経情グループウェ アから提出する。
経情グループウェアが新しくなったので、注意す ること。
グループ名は『H24_情報セキュリティ』です。
ユーザーIDとパスワードは、ユニバーサルパス ポート等と同じです。
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本日の資料
今日の資料は
http://flute.u-shizuoka-ken.ac.jp/~s-okubo/
の『授業関係』から取ることができます。
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誤植のおもひで
28ページ目：
誤：二進数表現
正：16進数表現
