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ネットワークでかわる社会ネットワークでかわる社会第２節　ネットワークのしくみ②第２節　ネットワークのしくみ②

情報　プレゼン用資料　（ C403 ）

第２章第２章

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４　共有とセキュリティ４　共有とセキュリティ

アクセス読んだり変更するために情報にふれること

アクセス制御アクセスの種別許可や禁止＝①アクセス権変更　読みとり　書き込み

② パスワードの設定

◆　情報の共有

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４　共有とセキュリティ４　共有とセキュリティ★　アクセス権の設定

ユーザ

制御の内容

許可・不許可

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４　共有とセキュリティ４　共有とセキュリティ

ユーザ ID を他人と共有しない

好ましくないパスワードを設定しない

パスワードを他人に教えない

定期的にパスワードを変更する

他人に見られないようにパスワードを入力する

ネットワーク接続中は席から離れない

★　パスワード管理時の注意点 問１問１問１問１

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４　共有とセキュリティ４　共有とセキュリティ

短いもの

同じ文字の繰り返しなど単純なもの

名前，電話番号，誕生日など推測され易いも

の

メモが必要となるような覚えづらいもの

★　好ましくないパスワード例

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４　共有とセキュリティ４　共有とセキュリティ

ネットを通したデータ送受信の危険性盗み見（盗聴）　なりすまし　改竄

セキュリティ技術の必要性 ③ 暗号化 ④ 個人認証

◆　アクセス管理

改竄

なりすまし

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平文 暗号化 暗号文 複号化 平文apple ⇒ dsso

h ⇒ apple

４　共有とセキュリティ４　共有とセキュリティ

暗号意味のあるデータから，一定の規則で作り出されたもの

★　暗号化

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４　共有とセキュリティ４　共有とセキュリティ

変換の規則を知らない人には意味がわからない

変換の規則を知っている人は基の意味が復元可能

★　暗号の特徴 問２問２問２問２

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４　共有とセキュリティ４　共有とセキュリティ★　古典的な暗号①　シーザー暗号　多文字置換暗号

c r r n gd s s o he t t p i

z o o k da p p l eb q q m f

＋－

暗号化

複号化

平文 I a m a b o y

鍵 7 3 2 4 7 3 2

暗号文 p d o e i r a

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４　共有とセキュリティ４　共有とセキュリティ★　古典的な暗号②　転置式暗号　円盤式暗号

① 行→列② １列→３列→２列→４列

① 内側の小さい円盤位置決め② 外側の大きい円盤の文字③ 短い方の矢印が指している

小さい円盤の文字が暗号

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４　共有とセキュリティ４　共有とセキュリティ

“apple” をアルファベット順に３つずらす　

暗号方式＝「アルファベット順にずらす」 鍵　＝　「３」 受信者以外に鍵を知られないことで秘匿性

が守られる

★　暗号方式と鍵

平文 暗号化 暗号文 複号化 平文

apple ⇒ dssoh ⇒ apple

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４　共有とセキュリティ４　共有とセキュリティ

次のような暗号方式で作成された暗号文を複号化せよ。

暗号方式：　a ， b ， c ， d ， e ， f ， g ， h ， i ， j ， k ， l ， m ， n ，

o ， p ， q ， r ， s ， t ， u ， v ， w ， x ， y ， z ， 0 ， 1 ，

2 ， 3 ， 4 ， 5 ， 6 ， 7 ， 8 ， 9 ， (space)

　　鍵 x 分だけ右にずらす（はみ出た場合は先頭 a

に戻る）

鍵：　 5

暗号文：　“ n e f r e f e g t 3 ”

★　暗号の複号化 問３問３問３問３

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４　共有とセキュリティ４　共有とセキュリティ

共通鍵方式暗号化と複合化で同じ鍵を使用シーザー暗号　など

公開鍵方式暗号化と複合化で違う鍵を使用RSA 暗号　など

★　共通鍵方式と公開鍵方式

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４　共有とセキュリティ４　共有とセキュリティ

平文　 ＝ 1234

暗号文＝ 1234 を 37 乗して 2491 で割った余り　　　　 ＝ 2328

★　 RSA暗号のしくみ①

平文1234

37 乗して2491 で割

る 暗号文2328

97 乗平文1234

公開鍵公開鍵n=2491e=37

秘密鍵秘密鍵d=97

みんなに公開みんなに公開 自分だけが知っている自分だけが知っている

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４　共有とセキュリティ４　共有とセキュリティ★　 RSA暗号のしくみ②

3737 乗したあと乗したあと 9797 乗すると元に戻る乗すると元に戻る2 3 4 5 6 7 8 9 10 … 36 37 … 1197 … 2393 … 3589

2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 … 672 1344 … 2 … 2 … 2

3 9 27 81 243 729 2187 1579 2246 1756 … 788 2364 … 3 … 3 … 3

4 16 64 256 1024 1605 1438 770 589 2356 … 713 361 … 4 … 4 … 4

5 25 125 625 634 679 904 2029 181 905 … 897 1994 … 5 … 5 … 5

6 36 216 1296 303 1818 944 682 1601 2133 … 1444 1191 … 6 … 6 … 6

7 49 343 2401 1861 572 1513 627 1898 831 … 354 2478 … 7 … 7 … 7

8 64 512 1605 385 589 2221 331 157 1256 … 864 1930 … 8 … 8 … 8

9 81 729 1579 1756 858 249 2241 241 2169 … 685 1183 … 9 … 9 … 9

… … … … … … … … … … … … … … … … … … …

1234 755 36 2077 2270 1296 42 2008 1818 1512 … 664 2328 … 1234 … 1234 … 1234

37乗 97乗

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４　共有とセキュリティ４　共有とセキュリティ

２つの素数の積＝簡単に計算できる　

　 38903 　 × 　 60293 　＝　 2345578579

ある数を２つの素数の積に分解する

＝コンピュータを用いても困難

　 2250021941 　＝　 40253 　 × 　 55897

★　 RSA暗号のしくみ③

暗号の秘密は「素因数分解の困難性」「素因数分解の困難性」に起因暗号の秘密は「素因数分解の困難性」「素因数分解の困難性」に起因

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４　共有とセキュリティ４　共有とセキュリティ

個人認証本人であることの確認

「もの」による認証 生体認証

指紋による認証 網膜パターンによる認証 目の虹彩による認証 声紋による認証

★　個人認証

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４　共有とセキュリティ４　共有とセキュリティ

⑤ イントラネットの導入 安全性の確保

システム管理者による利用者の管理 パスワード管理による不正アクセス排除 コンピュータウイルスに対するワクチン ⑥ ファイアウオール

★　安全性確保の方法

システム内部

外部のネットワ

ーク

ファイアウオール

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５　正確で効率的な情報の伝達５　正確で効率的な情報の伝達

誤りの検出・訂正 エラー ：送付データと受信データが異なること

エラー検出：エラーを見つけだすこと

エラー訂正：エラーを訂正すること

エラー検出の原理 エラー検出のための冗長性

必要な最小の量を超えた情報を付加すること

エラー検出用のビット　＝　付加ビット（パリティビット）

◆　誤りの検出・訂正

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５　正確で効率的な情報の伝達５　正確で効率的な情報の伝達★　パリティチェック

0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 =6

0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 =7

エラー検出用のビットを加えて，１の個数が偶数になるようにする

エラーでビットが変わってしまうと，１の個数が偶数でなくなる。

問５問５問５問５

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５　正確で効率的な情報の伝達５　正確で効率的な情報の伝達

① 圧縮情報をあらわす容量を減らすこと

② 展開　（伸長，解凍，復元）圧縮したものをもとの情報に戻すこと

圧縮ソフト＝ ③アーカイバ

◆　データの圧縮

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５　正確で効率的な情報の伝達５　正確で効率的な情報の伝達

LZH 　　 ・・・日本で開発Zip

Exe 　 ・・・自己解凍形式 SIT

★　ファイルの圧縮形式 問４問４問４問４

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５　正確で効率的な情報の伝達５　正確で効率的な情報の伝達★　圧縮の種類

可逆圧縮（損失のない圧縮）

静的符号化シャノン・ファノ符号化ハフマン符号化算術符号化

動的符号化

連長（ランレングス）符号化動的ハフマン符号化

ユニバーサル符号化

LZ符号化BSTW符号化

インターバル符号化

非可逆圧縮（損失のある圧縮）

JPEG圧縮法

音声符号化

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５　正確で効率的な情報の伝達５　正確で効率的な情報の伝達★　圧縮のしくみ①　ランレングス符号化

白白白白黒黒黒白白白白白黒黒黒黒黒黒黒黒1 000

2 001

3 010

4 011

5 1000

6 1010

7 110000

8 110001

00001110000011111111

圧縮

0110101000110001 16 ビット16 ビット

伸長

011 　 010 　 1000 　 110001 　

20 ビット20 ビット4358

圧縮率 80%

白 0 ，黒 1 で符号化

白 0 ，黒 1 で符号化

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５　正確で効率的な情報の伝達５　正確で効率的な情報の伝達★　圧縮のしくみ①　ランレングス符号化 問６問６問６問６

（１）ランレングス符号化に基づいて圧縮された次のデータを，右の表に基づいて伸長せよ。また圧縮率を計算せよ。

　 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1

1 000

2 001

3 010

4 011

5 1000

6 1010

7 110000

8 110001

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５　正確で効率的な情報の伝達５　正確で効率的な情報の伝達★　圧縮のしくみ②　ハフマンの符号化

晴曇晴晴雨晴晴雪曇晴

晴 0

曇 10

雨 110

雪 111

圧縮

00010000100000110100 20 ビット20 ビット

0 10 0 0 110 0 0 111 10 0 16 ビット16 ビット

伸長

晴 00，曇 01，雨 10，雪 11 で符号化晴 00，曇 01，雨 10，雪 11 で符号化

晴曇晴晴雨晴晴雪曇晴

圧縮率 80%

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５　正確で効率的な情報の伝達５　正確で効率的な情報の伝達★　圧縮のしくみ②　ハフマンの符号化 問６問６問６問６

（２）次のデータを，晴 00 ，曇 01 ，雨 10 ，雪 11 で符号化したあと，右の表に基づいて圧縮せよ。また圧縮率を計算せよ。　　晴　曇　晴　晴　雨　晴　晴　雪　曇　晴

晴 0

曇 10

雨 110

雪 111

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５　正確で効率的な情報の伝達５　正確で効率的な情報の伝達★　画像の圧縮形式 問７問７問７問７

形式 圧縮による損失

表現できる色数

圧縮に適する素材

GIF なし ２５６色 イラストロゴマーク

JPEG あり フルカラー 写真風景画

PNG なし フルカラー 汎用

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５　正確で効率的な情報の伝達５　正確で効率的な情報の伝達★　画像の圧縮　色数の少ない画像

265色 (1735 ﾊﾞｲﾄ )

16色 (933 ﾊﾞｲﾄ ) 3色 (613 ﾊﾞｲﾄ )

圧縮ﾚﾍﾞﾙ 10(3432 ﾊﾞｲﾄ )

PNG24(3135 ﾊﾞｲﾄ )

圧縮ﾚﾍﾞﾙ 50(1820 ﾊﾞｲﾄ )

圧縮ﾚﾍﾞﾙ 80(978 ﾊﾞｲﾄ )

PNG8 16色 (919 ﾊﾞｲﾄ )

PNG8 2色 (578 ﾊﾞｲﾄ )

GIF

JPG

PNG

30

５　正確で効率的な情報の伝達５　正確で効率的な情報の伝達★　画像の圧縮　色数の多い画像

265色 (16833 ﾊﾞｲﾄ ) 16色 (949 ﾊﾞｲﾄ ) 3色 (3358 ﾊﾞｲﾄ )

GIF

JPG

PNG

圧縮ﾚﾍﾞﾙ 10(7896 ﾊﾞｲﾄ )

PNG24(34215 ﾊﾞｲﾄ )

圧縮ﾚﾍﾞﾙ 50(3901 ﾊﾞｲﾄ )

圧縮ﾚﾍﾞﾙ 80(2520 ﾊﾞｲﾄ )

PNG8 16色 (13450 ﾊﾞｲﾄ ) PNG8 2色 (2884 ﾊﾞｲﾄ )