Argon2iは、パスワードベースのキー導出関数（Password-Based Key Derivation Function、PBKDF）の一つで、ユーザーのパスワードから安全な暗号鍵を生成するために設計されています。この関数は、特にメモリハードな特性を持ち、大量のメモリを必要とするため、ハードウェアによる攻撃を困難にします。
パスワードベースのキー導出関数とは、基本的にはパスワードなどの秘密情報から一定の長さの暗号鍵を生成するためのアルゴリズムです。このような関数は、安全な暗号化システムにおいて重要な役割を果たします。なぜなら、ユーザーが覚えやすいパスワードは通常、ランダム性に乏しく、直接的に暗号鍵として使用するには安全でないからです。そこで、PBKDFはこのようなパスワードを、より安全な長いランダムな鍵に変換するために使用されます。
Argon2iは、Argon2というアルゴリズムのバリエーションの一つで、2015年にパスワードハッシングコンペティション（Password Hashing Competition）で優勝したアルゴリズムです。Argon2には、主に3つのバージョンがあります：Argon2d、Argon2i、そしてその両方の特性を組み合わせたArgon2idです。
Argon2iは、特にサイドチャネル攻撃に対する耐性を持つように設計されています。サイドチャネル攻撃とは、コンピュータの物理的な情報（例えば、実行時間や電力消費）を解析して秘密情報を盗み出す手法です。Argon2iは、メモリアクセスパターンを予測不可能にすることで、この種の攻撃を防ぎます。
Argon2iの「i」は「independent」（独立）の略で、メモリブロック間の依存関係を最小限に抑えることを意味します。これにより、メモリの読み取りが予測不可能になり、攻撃者がパスワードを推測することがより困難になります。
Argon2iの主な特徴は以下の通りです：
- メモリハード性：Argon2iは計算に大量のメモリを使用するため、専用のハードウェアを使った攻撃が難しくなります。これは、メモリが高価であるため、大量のメモリを必要とする攻撃はコストがかかるからです。
- カスタマイズ可能：Argon2iは、使用するメモリの量、処理の反復回数、並列処理の数など、さまざまなパラメータを調整することができます。これにより、セキュリティとパフォーマンスのバランスを取ることができます。
- 耐サイドチャネル攻撃性：メモリアクセスが予測不可能であるため、サイドチャネル攻撃に対して強い耐性を持ちます。
- 多用途性：Argon2iは、パスワードハッシングだけでなく、暗号鍵の生成やドキュメントの署名など、多様な用途に使用することができます。
Argon2iは、オンラインサービスやアプリケーションでユーザーのパスワードを保護するために使われることが多いです。サービス側は、ユーザーが設定したパスワードをArgon2iを使ってハッシュ化し、そのハッシュ値をデータベースに保存します。ユーザーがログインする際には、入力されたパスワードを同じアルゴリズムでハッシュ化し、保存されたハッシュ値と比較します。これにより、実際のパスワードがデータベースに保存されることはなく、万が一データベースが漏洩してもパスワードが直接盗まれるリスクを減らすことができます。
Argon2iは、そのセキュリティ特性により、パスワードの保護だけでなく、ブロックチェーンや暗号資産の分野でも応用される可能性があります。たとえば、ウォレットの秘密鍵を保護するために使用されることが考えられます。高度なセキュリティと柔軟性を兼ね備えたArgon2iは、今後もさまざまな分野でのセキュリティ強化に貢献していくでしょう。
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