シーザー暗号とは？意味をわかりやすく簡単に解説

シーザー暗号とは

シーザー暗号は、古代ローマのジュリアス・シーザーが使用したとされる換字式暗号の一種です。平文の各文字を、一定数だけアルファベット順にずらすことによって暗号化を行います。この単純さが特徴であり、暗号化と復号が容易であるため、暗号の基本的な概念を理解する上で非常に役立ちます。

シーザー暗号の仕組みは、例えば、アルファベットを3文字分ずらす場合、AはDに、BはEに、CはFに変換されます。同様に、XはAに、YはBに、ZはCに変換されます。このシフト数は暗号の鍵となり、鍵を知っている者だけが暗号文を解読できます。

しかし、シーザー暗号は非常に単純な暗号であるため、現代の暗号技術から見ると安全性は低いと言わざるを得ません。考えられるシフトのパターンは限られており、暗号文の頻度分析などによって容易に解読される可能性があります。そのため、現代では教育目的や暗号の基礎を学ぶための題材として用いられることがほとんどです。

シーザー暗号の仕組み

「シーザー暗号の仕組み」に関して、以下を解説していきます。

• シフト数と暗号化
• 解読方法と脆弱性

シフト数と暗号化

シーザー暗号におけるシフト数とは、平文の文字を暗号化する際に、アルファベット順にずらす文字数のことです。このシフト数が暗号の鍵となり、シフト数に応じて暗号文が生成されます。例えば、シフト数が3の場合、AはDに、BはEに変換されるというように、各文字が一定の規則で置き換えられます。

暗号化のプロセスは非常に単純で、シフト数を決めたら、平文の各文字をその数だけアルファベット順にずらすだけです。この単純さゆえに、手計算でも容易に暗号化と復号が可能であり、暗号の基本的な概念を理解する上で最適な暗号と言えるでしょう。

解読方法と脆弱性

シーザー暗号は、その単純さから、現代の暗号技術と比較すると非常に脆弱です。考えられるシフトのパターンは25通りしかなく、総当たり攻撃によって容易に解読できます。また、暗号文における文字の出現頻度を分析することで、シフト数を推測することも可能です。

例えば、英語の文章ではEの出現頻度が最も高いことが知られています。暗号文の中で最も頻繁に出現する文字がEに対応すると仮定し、その文字とEの間のアルファベットのずれを計算することで、シフト数を推定できます。このように、シーザー暗号は暗号解読の基礎を学ぶ上で格好の題材となります。