テキストの暗号化
MD5、SHA、AES復号化、AES暗号化機能を提供するオンラインテキスト暗号化ツール。
データ暗号化の重要性
データ暗号化はデータセキュリティを向上させることができ、データが盗まれた場合でもハッカーが直接データにアクセスできないため、データ漏洩や損失のリスクを減らすことができます。
MD5暗号化アルゴリズム
MD5暗号化は、任意の長さの情報を128ビット（16バイト）のデータに圧縮するための一般的に使用されるハッシュ関数です。これは、1991年にアメリカの暗号学者Ron Rivestによって設計され、広く使用される暗号化アルゴリズムの1つになっています。
MD5アルゴリズムの核心思想は、元のデータを複数のハッシュ操作を通じて固定長の情報ダイジェストに変換することです。具体的な手順は次のとおりです。
データのパディング：元のデータをパディングして、その長さが448モジュロ512、つまりn * 512 + 448を満たすようにします。ここで、nは非負の整数です。
長さを追加：パディングされたデータの末尾に、元のデータの長さを示す64ビットの長さ値を追加します。MD5アルゴリズムは、入力データの長さが2 ^ 64を超えないデータのみをサポートするため、長さ値は64ビットで表現する必要があります。
変数の初期化：4つの32ビットレジスタA、B、C、Dと64ビットの定数配列Tを定義します。
パケットデータの処理：満たされたデータを512ビットのパケットに分割し、1つのパケットを処理します。各グループについて、サイクルを4回実行し、各サイクルにはF、G、H、Iの4つのステップが含まれます。
a. F関数：3つのレジスタB、C、Dを入力として使用し、ビット演算と非線形関数の一連の後に32ビットの結果が生成されます。
b. G関数：3つのレジスタC、D、Aを入力として使用し、ビット演算と非線形関数の一連の後に32ビットの結果が生成されます。
c. H関数：3つのレジスタD、A、Bを入力として使用し、ビット演算と非線形関数の一連の後に32ビットの結果が生成されます。
d. I関数：3つのレジスタC、B、Aを入力として使用し、ビット演算と非線形関数の一連の後に32ビットの結果が生成されます。
合成結果：4つのレジスタの結果は順番に連結され、128ビットのハッシュ値を得るために使用されます。
上記の手順を通じて、MD5アルゴリズムは任意の長さのデータを128ビットのハッシュ値に圧縮することができます。これは、不可逆的で一意であるため、MD5暗号化はデータの整合性検証、デジタル署名、パスワード保護などで広く使用されています。ただし、MD5アルゴリズムにはセキュリティの問題があり、衝突攻撃や事前写像攻撃に対して脆弱であるため、高いセキュリティ要件があるシナリオではより安全な暗号化アルゴリズムを使用する必要があります。
SHA暗号化アルゴリズム
SHA (Secure Hash Algorithm) は、任意の長さのデータ（メッセージ）を固定長のハッシュ値に変換することができる暗号化アルゴリズムであり、通常はデータの整合性とセキュリティを確保するために使用されます。SHAアルゴリズムは、米国国家安全保障局（NSA）によって開発され、現在、SHA-1、SHA-2、SHA-3などのバージョンがあります。
SHA-1 (Secure Hash Algorithm 1) は、SHAアルゴリズムの最初期の広く使用されたバージョンの1つであり、任意の長さのメッセージを160ビットのハッシュ値に変換します。SHA-2 には、SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512 の4つのバリアントが含まれており、それぞれ224ビット、256ビット、384ビット、512ビットのハッシュに変換します。SHA-3は、メッセージを固定長のハッシュ値に変換する最新のSHAアルゴリズムであり、SHA-2と異なり、SHA-3アルゴリズムの設計はKeccakアルゴリズムに基づいています。SHAアルゴリズムの暗号化原理は、次の手順に簡単にまとめることができます。1.データ前処理（パディング）：SHAアルゴリズムは、最初に入力データをパディングしてアルゴリズムの要件を満たすようにします。具体的な埋め込み方法は、アルゴリズムのバージョンに関連しています。2.初期ハッシュ値：SHAアルゴリズムは、固定された初期ハッシュ値を定数として設定します。3.メッセージグルーピング：SHAアルゴリズムは、入力データを複数の固定長のメッセージブロック（512ビット）に分割します。各メッセージブロックが一連の計算を行った後、256ビットのハッシュ値が得られます。4.ハッシュ値の反復計算：SHAアルゴリズムは、前のメッセージブロックのハッシュ値を次のメッセージブロックの入力として使用し、ハッシュ値の反復計算を行い、すべてのメッセージブロックのハッシュ値を計算します。5.出力：SHAアルゴリズムは、最終的なハッシュ値を出力するために、すべてのメッセージブロックのハッシュ値を組み合わせます。SHAアルゴリズムのハッシュ値の長さが固定され、非常に大きいため、SHAアルゴリズムは高いセキュリティと不可逆性を持ち、データの整合性検証、デジタル署名などのセキュリティアプリケーションに使用することができます。
AES暗号化アルゴリズム
AES (Advanced Encryption Standard) は、高度な暗号化標準であり、Rijndaelアルゴリズムとしても知られており、現在、最も広く使用されている対称暗号化アルゴリズムの1つです。AES暗号化アルゴリズムは、同じキーを使用してデータを暗号化および復号化するため、対称暗号化アルゴリズムとして分類されます。
AES暗号化の原理は、次の手順に簡単にまとめることができます。
1.キーの拡張：AESアルゴリズムは、まず入力キーを大きなキー配列に拡張する必要があります。これは、後続の暗号化および復号化操作に使用されます。
2.初期ラウンド（Initial Round）：AESアルゴリズムは、入力データに対して一連の前処理を実行します。これには、入力データのチャンキング、ラウンドキーの追加、バイト置換、行シフトなどが含まれます。
3.ラウンド：AESアルゴリズムは、複数のイテレーションのラウンドを使用して暗号化操作を実行し、各イテレーションのラウンドには、バイトの置換、行のシフト、列の混乱、ラウンドキーの追加の4つのステップが含まれます。
4.最終ラウンド：AESアルゴリズムは、最後のデータブロックに対して特別な処理を実行します。これには、バイトの置換、行のシフト、ラウンドキーの追加が含まれます。
5.出力：AESアルゴリズムは、暗号化されたデータブロックを暗号文として出力し、復号化操作は、暗号文をAESアルゴリズムに入力して復号化します。
AESアルゴリズムでは、暗号化および復号化操作が可逆であり、暗号化されたデータは同じキーを使用して復号化することができます。AESアルゴリズムは、128ビット、192ビット、256ビットの3つのキー長を提供します。キー長が長いほど、アルゴリズムのセキュリティが高くなります。
AESアルゴリズムは、高いセキュリティと効率性を持ち、暗号化されたデータの転送、暗号化されたファイルの保存、デジタル署名など、さまざまなセキュリティシナリオで広く使用されています。
AES復号アルゴリズム
AESで暗号化されたデータを復号するアルゴリズムは、暗号化アルゴリズムと同じですが、鍵の使用方法が異なります。
以下は、鍵を使用してAESで暗号化されたデータを復号する手順です。
1. AESで暗号化されたデータと鍵を取得します。
2. 鍵を鍵の長さでグループ化します。たとえば、128ビットの鍵は4つの32ビットワードに分割されます。
3. 鍵の長さに応じて必要なラウンド数を決定します。たとえば、128ビットの鍵を使用する場合、10ラウンドが必要であり、192ビットの鍵を使用する場合、12ラウンドが必要であり、256ビットの鍵を使用する場合、14ラウンドが必要です。
4. 鍵を使用して暗号化されたデータを復号します。復号プロセスには複数のステップがありますが、最も重要なのはラウンド鍵加算、バイト置換、行シフト、および列の曖昧化です。
5. 数回にわたって復号化プロセスを繰り返します。
6. 最後に、列の曖昧化ステップを省略して最終ラウンドの復号を実行します。
7. 最後に、復号化されたデータが得られます。
AES暗号化アルゴリズムで使用される鍵の長さは、128ビット、192ビット、または256ビットのいずれかでなければならないことに注意する必要があります。したがって、AES復号アルゴリズムを使用する場合、暗号化アルゴリズムと同じ長さの鍵を使用してデータを正しく復号する必要があります。
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