【情報セキュリティ】解読を拒む複雑なルール！「多重音字換字暗号」｜情報処理問題1000本ノック

単一の文字を別の文字に置き換えるだけの「単一換字暗号」は、出現頻度分析で容易に解読されてしまいます。その弱点を克服するために考案された、より高度な換字手法を攻略しましょう。

1. 問題：複数文字をまとめる暗号化

【 問題 】 換字暗号のうち、1文字ずつではなく「複数文字をひとまとめ」にして暗号化する方式を何と呼ぶでしょうか？ また、特に2文字を1組として暗号化するものを何と呼ぶでしょうか？

ア、多重音字換字暗号（ダイグラフィック換字暗号）   イ、シーザー暗号（ローテーション暗号）   ウ、転置暗号（ルート暗号）   エ、共通鍵暗号（ブロック暗号）

2. 正解：暗号アルゴリズムに関する正解

正解： ア、多重音字換字暗号（2文字1組はダイグラフィック換字暗号）

3. 解説：パターンの破壊

多重音字換字暗号（Polygraphic substitution cipher）は、複数の文字を1つのユニットとして扱うことで、文字の出現頻度の偏り（統計的性質）を隠蔽します。

【図解：ダイグラフィック換字暗号の特徴】

■ 基本概念
・例えば「HE」という2文字を、あらかじめ決めた換字表に基づいて「XY」という全く別の2文字の組み合わせに変換します。

■ ダイグラフィック（Digraphic）
・Di（2つの）＋Graphic（書きもの）を意味し、2文字1組で処理する方式を指します。

■ 代表例：プレイフェア暗号
・5×5のアルファベット表を使い、2文字の相対的な位置関係から暗号化を行う、歴史的に有名なダイグラフィック暗号です。

[ 古典暗号の進化 ]
★ 単一換字暗号：常に A→D のように決まった文字に置き換える（頻度分析に弱い）。
★ 多表式換字暗号：場所によって A が D になったり X になったりする（ヴィジュネル暗号など）。
★ 多重音字換字暗号：文字の「塊」で置き換える（今回のテーマ）。

1. 理解のコツ: 「単語」として暗号化するのではなく、「2文字のペア」という中途半端な単位で変換することで、言語特有のパターンを見えなくする工夫です。
2. 試験対策の視点: 古典暗号の分類として出題されることがあります。「複数文字をまとめて」「2文字1組（ダイグラフィック）」というキーワードが出たら、この方式を特定できるようにしましょう。現代のブロック暗号の先駆けとも言える考え方です。

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4. まとめ

「複数文字をまとめて暗号化し、2文字1組をダイグラフィックと呼ぶ」。これが多重音字換字暗号です。単なる置き換えから一歩進んだ、情報理論的な安全性を高めるための基礎概念であることを押さえておきましょう。