AESとは？

AESの意味

現在の標準的な共通鍵ブロック暗号。データを128ビット単位のブロックに区切り、鍵長128・192・256ビットで暗号化します。DESの後継として米国標準に採用され、処理が高速でCPUの専用命令による高速化も利用できます。FEでは代表的な共通鍵暗号として問われます。

AESの具体例

無線LANのWPA2やWPA3、TLS通信の本文の暗号化、ファイルやディスクの暗号化など、大量データを暗号化する場面のほとんどで使われています。TLSでは公開鍵暗号で共有した鍵を使い、実データの暗号化はAESが担当します。

AESは試験でどう引っ掛けられる？

AESは共通鍵暗号なので、暗号化と復号に同じ鍵を使います。公開鍵暗号のRSAと役割を取り違えないこと、また鍵長を伸ばしてもブロック長は128ビットで固定である点が定番の出題点です。

AESと関連する用語

• ブロック暗号とストリーム暗号
• 暗号利用モード（ECB・CBC）

AESが出た過去問

• 非常に大きな数の素因数分解が困難なことを利用した公開鍵暗号方式はどれか。

  正解：RSA

  要点：RSAの安全性の根拠は巨大な数の素因数分解の困難さ

  RSAは、巨大な2つの素数の積を素因数分解するのが計算量的に困難であることを安全性の根拠とする公開鍵暗号方式である。暗号化と署名の両方に使える。離散対数問題に基づくDHやDSA、共通鍵暗号のAESとは根拠となる数学的問題が異なる。

  出典：平成29年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問38（IPA）

• 公開鍵暗号方式の暗号アルゴリズムはどれか。

  正解：RSA

  要点：RSAは公開鍵暗号、AESは共通鍵、SHA-256はハッシュ

  RSAは大きな整数の素因数分解が困難であることを安全性の根拠とする公開鍵暗号方式で、暗号化と復号に別々の鍵を使います。共通鍵暗号は暗号化と復号に同じ鍵を使う方式、ハッシュ関数は元に戻せない要約値を作る関数であり、いずれも公開鍵暗号ではありません。

  出典：平成29年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問40（IPA）

• AES-256で暗号化されていることが分かっている暗号文が与えられているとき，ブルートフォース攻撃で鍵と解読した平文を得るまでに必要な試行回数の最大値はどれか。

  正解：2の256乗

  要点：総当たりの最大試行回数は2の鍵長乗（AES-256なら2^256）

  総当たり攻撃では鍵空間の全ての候補を順に試す。AES-256の鍵長は256ビットなので候補は2の256乗通りあり、最悪の場合その全てを試すことになる。

  出典：平成30年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問37（IPA）