「ブロック暗号」の版間の差分

ブロック暗号は、N_bビットのブロックとN_kビットの鍵を入力として、N_bビットのブロックを出力する、暗号化 (encryption) ''E'' と復号 (decryption) ''E^-1'' の２つの[[アルゴリズム]]からなる。任意の鍵''k''について、復号アルゴリズムは暗号化アルゴリズムの逆関数になっていて、

を満たす（''m''は任意のブロック）ようになっている(（ただし、KASUMIのように復号が定義されていないブロック暗号もある。)）。暗号化アルゴリズムの入力ブロックおよび復号アルゴリズムの出力ブロックは通信文、暗号化アルゴリズムの出力ブロックおよび復号アルゴリズムの入力ブロックは暗号文という。任意の長さの通信文を扱うために、[[暗号利用モード]]が用意されている。ブロック暗号は確定的暗号であり、鍵を一つ固定すると、同じ平文は必ず同じ暗号文に暗号化される。すなわち、同じ暗号文があった場合、そのブロックの平文は同じであるという情報が漏れてしまう。暗号利用モードでは、このような問題を解決する機能ももつ。

代表的なブロック暗号として、米[[NIST]]が制定した<!--[[DES (暗号)|DES]] (Data Encryption Standard)や-->[[AES暗号|AES]] (Advanced Encryption Standard) がある。日本製のブロック暗号として、[[MISTY1]]や[[Camellia]]などが知られている。

擬似乱数列の生成にも用いられる (see [http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/800-90/SP800-90revised_March2007.pdf NIST SP800-90]) 。

これは、ブロック暗号の鍵長を定める際に最も重要な要素の一つであり、現在DES (56DES（56ビット) ）が推奨されないのもその鍵長の短さが原因の一つである。

ブロック暗号アルゴリズムの弱点を用いて鍵の全数探索以下の計算量で鍵(（の一部)）を求める手法を総称してショートカット法と呼ぶ。ショートカット法には多くの種類があるが、ここでは代表的なものを列挙する。

:1971年頃に[[IBM]]でHorst Feistelにより開発された[[Lucifer (暗号)|Lucifer]]が(（民生用として)）最初のブロック暗号とされている。Luciferは、[[換字式暗号]]と[[転字式暗号]]を組み合わせた、換字-転字暗号 (Substitution-permutation cipher) である。1977年にLuciferをベースにして、[[DES (暗号)|DES]]が制定された。

:計算機とネットワークの進化を背景に、全数探索によるDESの解読可能性を示すために、1997年に[[RSAセキュリティ|RSAセキュリティ社]]がDESチャレンジを企画、96日後に鍵が発見された。1998年にはハードウェアによる鍵探索専用機 DES cracker が開発され、DESの鍵を56時間で探索した。1997年に次世代暗号 ([[AES暗号|AES]]) の制定準備(（公募)）が始められると共に、1999年にはAESができるまでの中継ぎとして[[トリプルDES|TripleDES]]が制定された (FIPS PUB 46-3) 。2001年11月にAESが制定された。また、ヨーロッパでは[[NESSIE]]、日本では[[CRYPTREC]]といった標準化プロジェクトが実施された。

:AESや、CRYPTREC, NESSIEの標準暗号とは別に、ある種の特殊用途に特化したブロック暗号の設計が研究されている。[[FPGA]]や[[ICチップ]]で実装した際に回路規模や実行速度が最適化されることを意図して設計された[[CLEFIA]]等があげられる。また、実装された[[ハードウェア]]や[[ソフトウェア]]に対する攻撃(（[[サイドチャネル攻撃]])）も活発になった。