暗号化（encryption）は、データを第三者に盗み見られずに安全に伝達または保存するために用いられる重要な技術です。
本記事では、暗号化の基本概念、使用される暗号鍵、共通鍵暗号と公開鍵暗号の違い、さらに関連する用語や手法について詳しく解説します。
これにより、読者は暗号化の重要性と実用性を理解することができるでしょう。
暗号化の基本概念
暗号化とは？
暗号化は、元のデータ（平文 / cleartext）を特定の計算手順と秘密の情報（暗号鍵 / cipher key）を用いて、意味が分からない形式に変換するプロセスを指します。
この変換の結果生じるデータは、暗号文（ciphertext）と呼ばれ、情報の機密性を保持します。
暗号化のプロセス
- 平文を用意する。
- 暗号鍵を選定する。
- 事前に定められた暗号アルゴリズムに基づいて、平文を暗号文に変換する。
例えば、平文「HELLO」を特定の暗号アルゴリズムと暗号鍵を使用して変換すると、暗号文「XYZAB」になるとします。
復号と攻撃
暗号化されたデータは、正規の暗号鍵を用いて復号（decipher）されます。
逆に、暗号文や鍵を特定しようとする行為は攻撃（attack）と呼ばれ、実際に鍵を割り出すことを解読（crack）と言います。
共通鍵暗号と公開鍵暗号
共通鍵暗号
共通鍵暗号（common key cryptosystem）は、暗号化と復号に同じ鍵を用います。
この方式では、情報の送信者と受信者があらかじめ同じ鍵を安全に共有する必要があります。
共通鍵暗号は、AES（Advanced Encryption Standard）などが広く利用されています。
公開鍵暗号
公開鍵暗号（public key cryptosystem）は、対になる二つの鍵を用いて、片方で暗号化し、もう一方で復号します。
この方式では、暗号化に使用する鍵は公開され、誰でも利用できますが、復号に必要な鍵は秘密にされます。
この特性により、デジタル署名や安全な通信に広く応用されています。
暗号化に関連する慣用的な用法
ハッシュ関数
厳密には暗号化ではないが、元のデータに戻すことができないハッシュ関数（hash function）も、情報を秘匿する目的で使われることがあります。
ハッシュ化されたデータは、元の平文を復元することができないため、異なる目的で使用されますが、文脈によっては暗号化と同様の用途で扱われることがあります。
スクランブル化と難読化
スクランブル化（scrambling）は、データを特定の手順で無秩序に変換する手法で、暗号鍵を用いずに行われることが一般的です。
また、プログラムのソースコードを人間が読みづらい形式に変換する難読化（obfuscation）も、情報の保護手段として用いられます。
これらも時に暗号化と呼ばれることがあります。
まとめ
暗号化は、情報を安全に伝達するために欠かせない技術です。
共通鍵暗号と公開鍵暗号の理解を深めることで、現代のデジタル社会における情報セキュリティの重要性を認識できるでしょう。
また、関連する技術や手法も含め、暗号化の多様な用途について学ぶことで、より安全な情報管理を実現できます。
さらに参考してください。