5. Cipherクラス(1)

2006.05.30　株式会社四次元データ　里見玲爾

Cipherオブジェクトは、鍵やアルゴリズムパラメータの情報を受け取って暗号化を行います。 この章では、Cipherオブジェクトの生成、初期化について解説します。

5.1. Cipherオブジェクトの生成

Cipherオブジェクトの生成には、これまでと同様に下のgetInstanceファクトリメソッドを実行します。

  static Cipher getInstance(String transformation);
  static Cipher getInstance(String transformation, String provider);
  static Cipher getInstance(String transformation, Provider provider);

transformationには、暗号化に使用するアルゴリズムやフィードバックモードおよびパディング方式を次の形で 指定します。フィードバックモードとは、ブロック暗号化を行う際に各ブロックをどのように暗号化するかを 指定するものです。

  algorithm/mode/padding
  
  例：  String transformation = "DES/CBC/PKCS5Padding";
  　　  String transformation = "DES";

2つめの例のようにフィードバックモードやパディングを指定しない場合はプロバイダ固有のデフォルト値が使われます。 SunJCEプロバイダの場合DESのデフォルトモードはECB、デフォルトパディング方式はPKCS5Paddingとなっていて、 3章の例ではこのモードとパディングを利用して暗号化を行ったことになります。

SunJCE標準プロバイダに実装されている暗号化アルゴリズムには以下のようなものがあります。

SunJCEに実装されているだけでもこれだけあるのですが、これだけでは強度の違いがよくわかりません。 一般的には鍵長が長いほど鍵を特定しにくいため暗号強度が強いと言えそうです(RC2は特定の鍵を使用すると 法則性が見えやすくなり解読されやすいことが知られているため鍵長がすべてではありませんが)。 AESなどの近年のアルゴリズムは128ビットの鍵長をサポートしており総当り解読法(コンピュータに鍵を次々に試させる方法) では計算に何年もかかるようになったため、強度はDESなどに比べてかなり強くなったといえます。

主なフィードバックモードとパディング方式を以下に示します。

5.2. Cipherオブジェクトの初期化

Cipherオブジェクトを初期化するときに、そのオブジェクトを何の目的で使用するかを指定する必要があります。 引数に以下のどれかを渡すことで指定します。

Cipherオブジェクトはテキストを暗号化したり復号化する他に、鍵に対する暗号化(ラップ)や復号化(アンラップ)にも 使用できます。
Cipherオブジェクトの初期化には下のinitメソッドを使用し、引数には上の暗号化のモードとそれに使用する鍵、 アルゴリズムパラメータなどを指定します。SecureRandomは乱数の発生源を提供するクラスで、もし指定しない場合は プロバイダ固有のデフォルト値が使われます。

  void init(int mode, Key key);
  void init(int mode, Key key, AlgorithmParameters param);
  void init(int mode, Key key, AlgorithmParameterSpec params);
  void init(int mode, Key key, AlgorithmParameters param, SecureRandom random);
  void init(int mode, Key key, AlgorithmParameterSpec params, SecureRandom random);
  void init(int mode, Key key, SecureRandom random);

アルゴリズムパラメータを必要とするアルゴリズムで暗号化する場合は2、3、4、5番目のいずれかで初期化します (ただしプロバイダがデフォルト値を与える場合はそうでなくともよい)。 復号化モード、アンラップモードでのCipherの初期化には、アルゴリズムパラメータを必要とするアルゴリズムならば 必ず2、3、4、5番目のメソッドで初期化する必要があります。
Cipherオブジェクトを初期化すると、それまで持っていた情報をすべて失うことになります。 たとえば暗号化を行ったあとのCipherオブジェクトを復号化に使うために初期化した場合、 暗号化を行ったときの情報はすべて失っていることになります。