情報セキュリティにおけるストリーム暗号とは何ですか？

ストリーム暗号は、平文情報に対して時変変換を使用して、2進数の連続文字列を暗号化します。したがって、この種の暗号化はビットごとに動作し、キーストリームを使用して任意の長さのプレーンテキストメッセージの暗号文を作成します。

暗号は、キー（128/256ビット）とナンス数字（64-128ビット）を組み合わせてキーストリームを作成し、疑似乱数を平文とXORして暗号文を作成します。

キーとナンスは再利用できますが、セキュリティを提供するには、暗号化の冗長性ごとにキーストリームを一意にする必要があります。ストリーム暗号化暗号は、フィードバックシフトレジスタを使用してこれを実装し、キーストリームを生成するための一意のナンス（1回だけ使用される番号）を作成します。

ストリーム暗号を必要とする暗号化スキームは、1ビットの変換のエラーが通常、完全な平文ブロックに影響を与えないため、システム全体のエラーを伝播する可能性が低くなります。

ストリーム暗号化も線形で継続的に表示されるため、実行がより簡単で高速になります。言い換えると、各平文の数字が1つの暗号文出力にマップされるため、ストリーム暗号には拡散がありません。

さらに、それらは信頼性を検証せず、挿入に対して脆弱になります。ハッカーが暗号化アルゴリズムを分割した場合、検出されずに暗号化されたメッセージを追加または変更できます。

ストリーム暗号は通常、プレーンテキストの量を決定できないアプリケーションや低遅延の使用方法で情報を暗号化するために使用されます。ストリーム暗号は、キーストリームと呼ばれるものを使用します。

キーストリームは、疑似ランダムビットジェネレータにキーを供給することによって生成されるランダムな8ビット出力です。作成された8ビット出力はキーストリームと呼ばれ、特定のストリーム暗号アルゴリズムの情報の暗号化と復号化に使用されます。

暗号化ビットストリームを両方のユーザーが作成できるように、ビットストリームジェネレーターはアルゴリズムプロセスとして実行する必要があります。

この方法では、ビットストリームジェネレータはキー制御アルゴリズムであり、暗号的に強力なビットストリームを作成する必要があります。これで、必要な2人のユーザーは生成キーのみを共有し、それぞれがキーストリームを作成できます。

ストリーム暗号の利点

• 適切に設計された疑似乱数ジェネレータを使用すると、ストリーム暗号は同じキー長のブロック暗号と同じくらい安全になります。

• ストリーム暗号の主な利点は、構成ブロックとしてブロック暗号を使用しないストリーム暗号は、通常、ブロック暗号よりも高速で、使用するコードがはるかに少ないことです。

• データ通信チャネルやブラウザ/Webリンクなど、データストリームの暗号化/復号化が必要なアプリケーションの場合、ストリーム暗号が優れた代替手段になる可能性があります。

• ファイル転送、電子メール、データベースなどの情報のブロックを管理するアプリケーションの場合、ブロック暗号がより適している可能性があります。

• ただし、このタイプの暗号は、基本的にすべてのアプリケーションで利用できます。