AES（Advanced Encryption Standard）とは？現在の標準暗号をわかりやすく解説【IPA試験対策】

対象試験と出題頻度

AES（Advanced Encryption Standard）は、情報セキュリティマネジメント試験、基本情報技術者試験、応用情報技術者試験で出題されます。

頻出度は「A（重要）」で、「共通鍵暗号方式の代表例」として問われることが多いです。DESとの違いも押さえておきましょう。

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対象試験：
情報セキュリティマネジメント
基本情報技術者
応用情報技術者

出題頻度：
★★★★☆
ランクA（重要）

用語の定義

AES（Advanced Encryption Standard）とは、一言で言うと「現在、世界で最も広く使われている共通鍵暗号の標準規格」のことです。

イメージとしては、「世界中で採用されている最新式の金庫」のようなものです。かつて使われていた旧式の金庫（DES）は、技術の進歩で破られるリスクが出てきたため、より頑丈な新型の金庫（AES）に置き換えられました。

現在、無線LAN（Wi-Fi）の暗号化やファイルの暗号化など、身近なところで活躍しています。

解説

情報処理試験を勉強していると、「AESとDES、どっちがどっち？」と混乱することがあります。結論から言うと、AESが「現在の標準」、DESが「旧標準」です。

試験では「AES＝今使われている」「DES＝鍵長が短く脆弱」というポイントが問われます。

AESが生まれた背景

AESが登場する前、共通鍵暗号の標準はDES（Data Encryption Standard）でした。DESは1977年に米国政府が標準として採用し、長年使われてきました。

しかし、DESの鍵長は56ビットしかなく、コンピュータの処理能力が向上するにつれて、総当たり攻撃で破られるリスクが現実的になってきました。

1997年、米国国立標準技術研究所（NIST）は、DESに代わる新しい暗号規格を公募しました。世界中から15の候補が集まり、厳しい審査を経て2001年、ベルギーの暗号学者が開発した「Rijndael（ラインダール）」がAESとして採用されました。

AESの特徴

AESの最大の特徴は、鍵長を128ビット、192ビット、256ビットの3種類から選べる点です。鍵長が長いほど安全性は高くなりますが、処理時間も増えます。用途に応じて適切な鍵長を選択できる柔軟性があります。

128ビットの鍵で総当たり攻撃を行う場合、2の128乗（約3.4×10の38乗）通りの組み合わせを試す必要があります。現在のスーパーコンピュータでも、宇宙の年齢より長い時間がかかる計算量です。

また、AESはブロック暗号であり、データを128ビット（16バイト）ごとのブロックに分割して暗号化します。DESのブロック長が64ビットだったのに対し、AESは128ビットと2倍になり、より安全性が向上しています。

3DES（トリプルDES）との関係

DESからAESへの移行期には、3DES（Triple DES）という方式も使われました。3DESはDESを3回繰り返して暗号化する方式で、DESより安全性が向上しています。

しかし、処理速度がDESの3倍遅くなるデメリットがあり、現在はAESへの置き換えが進んでいます。

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試験ではこう出る！

AESは「共通鍵暗号方式の代表例」として出題されます。

「現在の標準」「鍵長128/192/256ビット」「DESの後継」という3点を押さえておけば対応できます。暗号化の計算過程までは問われません。試験ではここまででOKです。

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【確認テスト】理解度チェック

ここまでの内容を理解できたか、簡単なクイズで確認してみましょう。