C++で学ぶXOR暗号の仕組みと実装方法

XOR暗号とは

XOR暗号（XOR暗号化）は、データを暗号化する手法の一つで、総当たり攻撃（ブルートフォース攻撃）によって解読することが困難な暗号方式として知られています。

総当たり攻撃とは、ランダムに暗号鍵を生成し、それが正しい鍵と一致するかどうかを順番に照合していく攻撃手法のことです。XOR暗号はこの手法に対して一定の耐性を持っています。

暗号化の仕組み

XOR暗号を実装する手順は非常にシンプルです。まず、暗号鍵として任意の1文字を定義します。次に、暗号化したい文字列のすべての文字と、この暗号鍵との間でXOR（排他的論理和）演算を行います。これにより、文字列内のすべての文字が暗号化されます。

XOR演算には「同じ値同士で演算すると元に戻る」という自己反転の性質があるため、暗号化された文字列に対して同じ鍵でもう一度XOR演算を行えば、簡単に復号できるのも大きな特徴です。

C++による実装例

以下は、C++でXOR暗号化を実装したサンプルプログラムです。

#include<iostream>
#include<string.h>
using namespace std;
void XORChiper(char orignalString[]) {
    char xorKey = 'T';
    int len = strlen(orignalString);
    for (int i = 0; i < len; i++){
        orignalString[i] = orignalString[i] ^ xorKey;
        cout<<orignalString[i];
    }
}
int main(){
    char sampleString[] = "Hello!";
    cout<<"The string is: "<<sampleString<<endl;
    cout<<"Encrypted String: ";
    XORChiper(sampleString);
    return 0;
}

実行結果

The string is: Hello!
Encrypted String: 188;u

コードの解説

このプログラムでは、暗号鍵として文字「T」を使用しています。XORChiper関数は、引数として渡された文字列の長さを取得し、ループ処理の中で各文字と鍵「T」をXOR演算することで、文字列全体を暗号化しています。

なお、XOR演算の結果によっては制御文字など表示できない文字が生成される場合があります。実際の運用では、暗号化結果を16進数形式で出力するなどの工夫をすると、より扱いやすくなります。