ブロック暗号の利用モードとは？ぶろっくあんごうのりようもーど
ブロック暗号の利用モードとは、固定長のブロックしか扱えないブロック暗号で、それより長い平文をどう区切ってつないでいくかを決める手順。ECBは各ブロックを独立に処理、CBCは直前の暗号文とXORしてから暗号化、CTRはカウンタを暗号化した鍵ストリームとXOR、GCMはCTRに認証タグを加えた認証付き暗号（AEAD）にあたる。
最終更新：2026-10-06
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AESが一度に扱えるのは128ビットだけで、それを超える長さのデータをどうつなぐかはアルゴリズムの外側の問題として残る。つなぎ方を誤ると、暗号自体は強くても平文の形が透けたり、改ざんに気づけなかったりする。モードが独立した論点として問われるのは、ここが実装者の判断に委ねられており、事故が起きやすい層だからである。
具体例
TLS 1.3で選べる暗号スイートはAES-GCMやChaCha20-Poly1305といったAEADに絞り込まれ、秘匿と改ざん検知を一体で行う。前後のブロックに依存しないCTR系は並列処理やランダムアクセスができるため、ディスク暗号化のように任意の位置を読み書きする用途に向く。
試験での引っ掛け
ECBは同じ平文ブロックが常に同じ暗号文になるため、画像を暗号化しても輪郭が残るように内容の傾向が漏れる。実装が単純であることは安全性の理由にならない。またCBCやCTRは秘匿だけで改ざんは検知できず、完全性まで求めるなら認証付き暗号かMACの併用が要る。初期化ベクトルやカウンタの使い回しも定番の誤り。
関連用語
出た過去問
出典：令和5年度 春期 情報処理安全確保支援士試験 午前Ⅱ 問7（IPA）
ブロック暗号の暗号利用モードの一つであるCTR(Counter)モードに関する記述のうち,適切なものはどれか。
正解：暗号化と復号の処理において,出力は,入力されたブロックと鍵ストリームとの排他的論理和である。
要点：CTRモードはカウンタから作る鍵ストリームとのXORで並列処理できる
CTRモードは、カウンタ値をブロック暗号で暗号化して鍵ストリームを生成し、これと平文(復号時は暗号文)との排他的論理和をとるストリーム暗号的な利用モードである。よってアが正しい。ブロック長に満たない端数はそのまま鍵ストリームとXORすればよいためパディング不要で、ブロック間に依存関係がないので暗号化・復号とも並列処理でき、ビット誤りは同じ位置のビットにしか波及しない。
出典・参考
公式シラバスの3 技術要素 ＞ 1. 情報セキュリティ ＞ (8) 情報セキュリティに関する技術に掲載されている用語です。
解説は資格暗記が独自に作成しています。過去問の出典は各問題に記載のとおりです。