AES-GCMとは？

AES-GCMは「Advanced Encryption Standard - Galois/Counter Mode」の略で、共通鍵暗号AESを応用した現代の標準的な暗号化モードです。「認証付き暗号（AEAD: Authenticated Encryption with Associated Data）」の一種であり、暗号化と完全性検証を1つの操作で実現するのが最大の特徴です。

動作の仕組みは2つの要素から成ります。まずカウンターモード（CTR）でデータを暗号化し、次にガロア体上の乗算を使って認証タグ（GHASHと呼ばれる128ビットの値）を生成します。受信側はこの認証タグを照合することで、暗号文が途中で改ざんされていないかを確認できます。主な特徴を挙げると以下の通りです。

• 暗号化と認証を同時に提供するため処理が効率的
• 並列処理が可能でハードウェア実装に向いている
• IV（初期化ベクター）の再利用が致命的な脆弱性につながる
• 128・192・256ビットの鍵長を選択できる

AES-GCMはTLS 1.2/1.3のデフォルト暗号スイートとして採用されており、HTTPS通信の大半で使われています。また、クラウドストレージのデータ保護やSSHセッションの暗号化にも広く利用されています。同じIVを複数回使うと認証鍵が露出して安全性が完全に崩壊するため、乱数による一意なIV生成が運用上の重要な注意点です。