ハッシュ関数

任意の長さのデータから固定長の値（ハッシュ値）を生成する一方向関数。元のデータの改ざん検知やパスワードの保存に使用される。SHA-256が代表的なアルゴリズム。

任意の長さのデータから固定長のハッシュ値（メッセージダイジェスト）を生成する一方向性の関数。元のデータの復元が困難で、入力データが少しでも異なると全く異なるハッシュ値になる。SHA-256は256ビットのハッシュ値を生成する代表的なアルゴリズム。

任意の長さのデータから固定長のハッシュ値（メッセージダイジェスト）を生成する一方向関数。元データの改ざん検出やパスワードの保存に利用される。SHA-256などが代表的で、ハッシュ値から元データの復元は計算上不可能。

任意長のデータから固定長のハッシュ値を生成する一方向関数。SHA-256、SHA-3が代表的。データの改ざん検出、デジタル署名、パスワードの保存に使用される。組込みシステムではファームウェアの整合性検証に不可欠。

任意長のデータから固定長のハッシュ値（メッセージダイジェスト）を生成する一方向関数。改ざん検出、デジタル署名、パスワード保存などに利用される。SHA-256、SHA-3が代表的で、一方向性と衝突発見困難性が重要な性質。

暗号化と復号に同じ鍵（共通鍵・秘密鍵）を使用する暗号方式。処理速度が速く大量データの暗号化に適するが、鍵の安全な配送が課題。AES（ブロック暗号）が現在の標準で、DESの後継として広く使用される。

暗号化に公開鍵、復号に秘密鍵（またはその逆）という異なる鍵のペアを使用する暗号方式。鍵配送の問題を解決するが、共通鍵暗号に比べて処理速度が遅い。RSA暗号や楕円曲線暗号が代表的で、デジタル署名やSSL/TLSの基盤技術。

大きな素数の積の素因数分解が困難であることを安全性の根拠とする公開鍵暗号方式。暗号化、デジタル署名、鍵交換に広く使用される。鍵長は2048ビット以上が推奨されるが、量子コンピュータによる解読リスクが将来的な課題。

米国NISTが標準化した共通鍵暗号方式のブロック暗号。DESの後継として2001年に採用され、128/192/256ビットの鍵長をサポートする。無線LANの暗号化（WPA2/WPA3）やVPN、ファイル暗号化など幅広い用途で使用される現在の標準暗号。

暗号アルゴリズム自体ではなく、処理時間や消費電力、電磁波、動作音といった実装上の副次的な情報から鍵を推定する攻撃。タイミング攻撃や電力解析攻撃、テンペスト攻撃が該当し、処理時間の均一化や電磁遮蔽で対策する。

楕円曲線上の離散対数問題の困難さを安全性の根拠とする公開鍵暗号方式。RSAより短い鍵長で同等の強度が得られるため、処理性能や消費電力に制約のあるICカードやIoT機器、TLSの鍵交換で広く使われる。