【情報セキュリティ】文字を固定の対応表で置き換える！古典暗号の基本「単一換字式暗号」｜情報処理問題1000本ノック
情報処理安全確保支援士や応用情報技術者試験などで出題される暗号技術の歴史的基礎概念。「単一換字式暗号」の定義と、文字の頻度分析による解読（脆弱性）の仕組みを攻略しましょう。
1. 【 問題 】：情報セキュリティ系（暗号技術・古典暗号）
【 問題 】 古典的な暗号方式に関する記述です。平文の中の各文字に対して、あらかじめ決められた固定の対応表（変換規則）に基づき、常に特定の別の1文字へ置き換える（換字する）暗号化手法は、次のうちどれか。
（ア）多表換字式暗号（ヴィジュネル暗号など）
（イ）単一換字式暗号（シーザー暗号など）
（ウ）転置式暗号
（エ）ワンタイムパッド（バーナム暗号）
2. 正解：
正解：（イ）単一換字式暗号（シーザー暗号など）
3. 解説：「『同じ文字は常に同じ文字に変わる』ため、解読されやすい！」
単一換字式暗号は、文字の変換ルールが終始一定（単一）の暗号です。
例えば「A→D、B→E…」という規則の場合、平文の中に「A」が何回登場しても、暗号文では必ず「D」に置き換わります。
【古典暗号の分類と特徴】 ← 超頻出ポイント！
| 暗号方式 | 暗号化の仕組み | 解読方法・弱点 | 代表例 |
|---|---|---|---|
| （イ）単一換字式暗号 | 1文字を常に固定の「別の1文字」へ置き換える。 | 言語固有の「頻度分析」（英語の『e』や『t』の出現率）で簡単に破られる。 | シーザー暗号、ROT13 |
| （ア）多表換字式暗号 | 位置によって異なる複数の換字表を切り替えて置き換える。 | 単一換字式より強固だが、周期性を見破られると頻度分析で解読可能。 | ヴィジュネル暗号 |
| （ウ）転置式暗号 | 文字そのものは変えず、並び順（位置）を入れ替える。 | 文字の出現頻度自体は変化しないため解読の手がかりになる。 | アナグラム、レールフェンス暗号 |
1. 理解のコツ: 謎解きゲームの「文字化け対応表」をイメージしてください。
・「あ」➔「★」、「い」➔「◆」のように1対1で固定されているのが単一換字式です。
・文章中で最も多く使われている記号（★）を探せば、日本語で一番よく使われる文字（「い」や「ん」）だと推測できてしまう（＝頻度分析攻撃に弱い）のが最大の欠点です。
2. 試験対策の視点: 暗号の基礎概念として出題されます。
問題文に「平文の1文字を別の1文字に置き換える」「固定の対応表」「頻度分析で解読可能」「シーザー暗号」と出たら、迷わず単一換字式暗号を選択しましょう！
4. まとめ
平文の1文字を特定の別の1文字へ固定的に置き換える古典暗号。これが単一換字式暗号です。文字の出現頻度がそのまま残るため「頻度分析」に弱い点も含めてしっかり覚えておきましょう！
PR