情報処理安全確保支援士試験 令和5年度 春期 午前II 問7

【正解】ア

CTRモードでは、ブロックごとに異なるカウンタ値をブロック暗号で暗号化し、その結果を鍵ストリームとして使用します。暗号化では「平文ブロック XOR 鍵ストリーム」によって暗号文を求め、復号では「暗号文ブロック XOR 同じ鍵ストリーム」によって平文を復元します。排他的論理和には、同じ値を2回作用させると元に戻る性質があるため、暗号化と復号の双方が同じ形の処理になります。したがってアが適切です。

イのパディングが必要という説明は誤りです。CTRモードは生成した鍵ストリームと必要な長さだけ排他的論理和を取れるため、平文長がブロック長の倍数でなくてもパディングは不要です。パディングはCBCモードなどで必要になることがあります。

ウのブロック全体と次のブロックにも誤りが波及するという説明は誤りです。CTRモードでは、暗号文のあるビットが反転すると、復号後の平文も同じ位置の1ビットだけが反転し、他のビットや次のブロックには波及しません。記述された誤りの広がり方はCBCモードの特徴です。

エの暗号化を並列実行できないという説明は誤りです。各ブロックの鍵ストリームは、それぞれのカウンタ値から独立して計算できるので、CTRモードでは暗号化も復号も並列実行できます。暗号化が直前の暗号文に依存するのはCBCモードです。

【ポイント】 CTRモードでは、同じ鍵でカウンタ値を再利用してはいけません。同じ鍵ストリームの再利用は、平文の推測につながります。 「パディング不要」「暗号化・復号とも並列化可能」「誤りは同じビットだけ」と覚えます。