block cipher

block cipherは、データを一定の大きさの塊（ブロック）に分割し、それぞれに同じ暗号化アルゴリズムを適用する方式です。対照的な概念であるstream cipherがデータを1ビットまたは1バイトずつ逐次的に処理するのに対し、block cipherは固定長のデータ単位をまとめて処理するため、構造的な安定性と高いセキュリティ強度を持つことが特徴です。

動作原理とモード

単一のブロックを暗号化するだけでなく、複数のブロックをどのように連結して処理するかを定義した動作モードが重要になります。例えば、単純に同じ鍵で各ブロックを暗号化するECBモードは、同じ平文ブロックが同じ暗号文ブロックになるため、パターンが解析されやすく安全性が低いとされています。そのため、実際には前のブロックの出力を次のブロックの入力に混ぜ合わせるCBCモードやGCMモードなどが一般的に利用されます。

実用的な活用例

現代のデジタル通信において最も標準的なAES（高度暗号化標準）は、代表的なblock cipherです。これはファイル全体の暗号化や、安全なウェブ通信（HTTPS）の基盤として広く活用されています。実装の際は、ブロックサイズに満たない端数のデータを処理するためのパディングという処理が必要になる点に注意してください。