令和5年度 秋期 情報処理安全確保支援士 午前Ⅱ 問1 AESの仕様

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本記事はGeminiの出力をプロンプト工学で整理した業務ドラフト（未検証）です。

令和5年度 秋期 情報処理安全確保支援士 午前Ⅱ 問1 AESの仕様

米国標準の共通鍵暗号方式AESの基本仕様を問う問題です。鍵長とブロック長の具体的な数値を正確に覚えているかが合否を分けます。

共通鍵暗号方式AESの鍵長に関する記述のうち，適切なものはどれか。

ア　128ビット，192ビット，256ビットから選択できる。 イ　128ビット固定である。 ウ　128ビット以上，256ビット以下の範囲で，1ビット刻みで任意に設定できる。 エ　鍵長はブロック長と同じ128ビットのみが認められている。

【解説】

AES（Advanced Encryption Standard）は、旧標準であったDES（Data Encryption Standard）の後継として、米国商務省標準技術局（NIST）によって選定された共通鍵暗号方式です。

AESの主な仕様は以下の通りです。

  • アルゴリズム形式：ブロック暗号

  • 構造：SPN構造（Substitution-Permutation Network）

  • ブロック長：128ビット（固定）

  • 鍵長：128ビット、192ビット、256ビットの3種類

暗号化の強度は鍵の長さに依存し、鍵の長さ $n$ に対して鍵の総数は以下の通り計算されます。 $$2^n$$ AES-256（鍵長256ビット）の場合、鍵の組み合わせは $2^{256}$ 通りとなり、現代の計算能力では総当たり攻撃（ブルートフォース攻撃）による解読は事実上不可能です。

graph LR
    AES["AESの仕様"]
    AES --> Block["ブロック長"]
    AES --> Key["鍵長"]
    Block --> B128["128ビット固定"]
    Key --> K128["128ビット"]
    Key --> K192["192ビット"]
    Key --> K256["256ビット"]

【選択肢の吟味】

選択肢 判定 解説
ア 正解 AESの鍵長は128, 192, 256ビットの3種類から選択可能です。
イ 不適切 128ビット以外に192ビットと256ビットも規定されています。
ウ 不適切 1ビット刻みで任意に設定することはできません。規定された3種類のみです。
エ 不適切 ブロック長は128ビット固定ですが、鍵長はブロック長と一致させる必要はありません。

【ポイント】

  • AESのブロック長は「128ビット」で固定されている。

  • AESの鍵長は「128/192/256ビット」の3種類がある。

  • 構造はDES（フェイステル構造）と異なり「SPN構造」を採用している。

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