ストリーム暗号とは？身近な技術の基礎知識

ざっくりと

ストリーム暗号とはビット単位の高速通信です。

ストリーム暗号とは、データを1ビットまたは1バイトずつ暗号化、複合化する技術である。なぜなら、この方式を使うとデータの送受信が高速になるからだ。

例えば、無線LANやBluetoothのような無線通信でよく使われている。そして、この技術は「ブロック暗号」という、まとまったデータを一度に暗号化する技術と比べると、セキュリティが若干低い。

つまり、通信速度を優先し、セキュリティを若干犠牲にした暗号化技術である。だから、安全性が最優先の場合はブロック暗号を選ぶこともある。

ネットワークエンジニアは、ストリーム暗号を使う。なぜなら、無線LANやBluetoothなどの通信速度を高めるためだ。例えば、企業の内部ネットワークを設計するときに活用される。

セキュリティエンジニアは、ストリーム暗号を適切に使う。なぜなら、通信速度とセキュリティのバランスを見極める必要があるからだ。例えば、セキュリティを最優先する場合は、ブロック暗号に切り替える。

ソフトウェア開発者も、ストリーム暗号を利用する。なぜなら、アプリケーション開発時に無線通信のパフォーマンスを向上させるためだ。例えば、スマートフォンのアプリ開発でよく用いられる。

ストリーム暗号の名前の由来は、データを「ストリーム」つまり「流れ」のように1ビットまたは1バイトずつ処理することからきています。

無線LANの暗号は、ストリーム暗号である。なぜなら、1ビットまたは1バイトずつ情報を暗号化して送受信するからだ。例えば、自宅のWi-Fiでのインターネット接続など。

SSL通信は、ストリーム暗号の一つである。なぜなら、SSL通信は情報をビット単位で暗号化し、送受信することで、データの安全性を保証しているからだ。例えば、Webブラウジング時に表示される「https」の部分。

Bluetoothの暗号は、ストリーム暗号である。なぜなら、Bluetoothもまたデータを1ビットまたは1バイトずつ暗号化して送受信するからだ。例えば、スマートフォンとワイヤレスヘッドホンの接続など。

ブロック暗号は、ストリーム暗号の反対語である。なぜなら、まとまったデータ単位で暗号化・復号化を行うからだ。例えば、安全性を重視する銀行のシステムなど。

平文は、ストリーム暗号の反対である。なぜなら、平文は暗号化されていない通常の情報だからだ。例えば、メールで送られる普通の文字情報など。

公開鍵暗号は、ストリーム暗号の反対語である。なぜなら、公開鍵暗号は送信者と受信者が異なる鍵を持つ方式だからだ。例えば、HTTPS通信など。

「なんでLINEのメッセージはすぐ読めるの？」
「それはストリーム暗号っていう技術が使われているからだよ。小さな単位で次々と暗号化して送られるから、すぐに読むことができるんだ。」

「先生、ブロック暗号とストリーム暗号の違いってなんですか？」
「ブロック暗号はまとまったデータを一度に暗号化するけど、ストリーム暗号は1ビットまたは1バイトごとに暗号化するんだ。だから、ストリーム暗号の方が通信は速いよ。」

「なんでWi-Fiはすぐに接続できるの？」
「それはストリーム暗号が使われているからだよ。小さな単位で情報が送られるから、すぐにインターネットにつながるんだ。」

ストリーム暗号を使用する時の注意点はセキュリティである。なぜならばストリーム暗号は速さを重視しているため、ブロック暗号と比べると安全性がやや劣るからだ。

例えば、重要な情報を送るときはブロック暗号を使うことが推奨されている。そして、適切なキー管理を行うことも大切だ。だから、通信の内容や状況によって適切な暗号方式を選ぶべきだ。

ストリーム暗号とブロック暗号は、間違えやすいので注意しましょう。

ストリーム暗号は1ビットまたは1バイトごとに情報を暗号化します。

一方、ブロック暗号は一定の大きさのブロック単位で情報を暗号化します。