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誤り検出訂正

索引 誤り検出訂正

誤り検出訂正(あやまりけんしゅつていせい)またはエラー検出訂正 (error detection and correction/error check and correct) とは、データに符号誤り(エラー)が発生した場合にそれを検出、あるいは検出し訂正(前方誤り訂正)することである。検出だけをする誤り検出またはエラー検出と、検出し訂正する誤り訂正またはエラー訂正を区別することもある。また改竄検出を含める場合も含めない場合もある。誤り検出訂正により、記憶装置やデジタル通信・信号処理の信頼性が確保されている。.

55 関係: 巡回冗長検査巡回符号床関数と天井関数低密度パリティ検査符号ミラーリングチェックディジットチェックサムハミング符号ハミング距離ハードディスクドライブバックアップバイト (情報)モバイルWiMAXユニバーサル・シリアル・バスリード・ソロモン符号ブロック符号パリティビットビットビタビアルゴリズムデータデータ圧縮デジタルフロッピーディスクインターリーブコンパクトディスクゴレイ符号シャノン=ハートレーの定理シリアル通信ターボ符号冗長性 (情報理論)前方誤り訂正BCH符号疎グラフ符号畳み込み符号非可逆圧縮記憶装置認証誤差自動再送要求通信LuhnアルゴリズムMD4MD5RAIDRandom Access MemorySecure Hash AlgorithmSHA-1SHA-2SHA-3暗号学的ハッシュ関数...消失訂正有限体改竄改竄検出10ギガビット・イーサネット インデックスを展開 (5 もっと) »

巡回冗長検査

巡回冗長検査(じゅんかいじょうちょうけんさ、Cyclic Redundancy Check, CRC)は、誤り検出符号の一種で、主にデータ転送などに伴う偶発的な誤りの検出によく使われている。送信側は定められた生成多項式で除算した余りを検査データとして付加して送信し、受信側で同じ生成多項式を使用してデータを除算し、その余りを比較照合することによって受信データの誤り・破損を検出する。 デジタル回路で簡単に実装でき、数学的にも分析が容易であり、また、ビットのランダム誤りやバースト誤りを検出できるので、HDLC手順やCSMA/CD方式などにおいて誤りチェック・伝送路ノイズチェックによく使われている。パリティや単純な加算によるチェックサムに比べ検出精度が高く、その点では高級なチェックサムと言える。単純なチェックサムと同じく、データの改竄に対する耐性はない。 W. Wesley Peterson が発明し、1961年に論文として発表した。CRC-32と一般に呼ばれているIEEE 802.3のCRCは1975年に定められ、イーサネットなどの各種通信やZIPやPNGなど各所に使われている。.

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巡回符号

巡回符号(じゅんかいふごう、Cyclic code)は、符号理論における誤り訂正符号の一種である。.

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床関数と天井関数

床関数(ゆかかんすう、floor function)と天井関数(てんじょうかんすう、ceiling function)は、実数に対しそれぞれそれ以下の最大あるいはそれ以上の最小の整数を対応付ける関数である。 “floor”や“ceiling”といった名称やその他の記法は、1962年にケネス・アイバーソンによって導入された。.

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低密度パリティ検査符号

低密度パリティ検査符号(ていみつどぱりてぃけんさふごう、、)は、誤り訂正符号の1つで、ノイズのある通信チャンネルを通してメッセージを通信する手法のひとつである。 LDPCは、情報伝送レートの理論上の上限値であるシャノン限界に極めて近いレートを達成した最初の符号であった。 1963年に開発されたときは実装が実用的ではなかったので、LDPC符号は忘れ去られてしまった。 その後50年あまりにわたる符号理論の歴史のなかで様々な誤り訂正符号が提案されてきたが、 LDPCは今日においても最も効率的な符号であり続けている。 情報技術が爆発的に成長するのに伴い、高効率な情報伝送符号の開発に対する商業的関心も相応に高まっている、というのも、信号の品質から電池の寿命に至るあらゆるものが、符号の性質の影響を受けるからである。 LDPC符号の実装は重要なターボ符号などの符号に比べて遅れていたとはいえ、ソフトウェア特許による妨害のないことがほかの符号からLDPCへ興味をひきつけ、LDPC符号は高い効率のデータ伝送手法の開発マーケットにおいて標準に位置づけられる。 2003年には、6つのターボ符号を破り、デジタルテレビの衛星通信の標準となった。 LDPC符号は、1960年代にMITでの博士論文内でLDPCのコンセプトを打ち出したRobert G. Gallagerをたたえて、Gallager符号としても知られる。.

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ミラーリング

ミラーリング (Mirroring).

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チェックディジット

チェックディジット(check digit、検査数字)とは、符号の入力誤りなどを検出するために、元の符号に付加される数字のこと。CD、C/Dと略される。.

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チェックサム

チェックサム (Check Sum)とは誤り検出符号の一種である。符号値そのものを指すこともある。他の誤り検出符号と比べて信頼性は低いが、それでも単純計算で99.5%以上(1オクテットのチェックサムの場合255/256、2オクテットなら65535/65536)の検出率がある上にアルゴリズムが簡単であることから、簡易な誤り検出に用いられる。 また、誤り検出その他データの検証のための符号として広く使われてきた経緯から、俗に誤り検出符号自体の代名詞としても用いられる場合がある。例えばCRCの符号値やMD5のハッシュ値を、それぞれ「CRCチェックサム」「MD5チェックサム」と呼ぶことがある。これらはアルゴリズムが異なりsumでもないため「チェックサム」と呼ぶことは、語義的には正確ではないものの、「(チェックサムよりも)信頼性の高い誤り検出符号」程度の意味で使われる。.

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ハミング符号

ハミング符号(ハミングふごう、Hamming code)とはデータの誤りを検出・訂正できる線型誤り訂正符号のひとつ。.

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ハミング距離

4ビット文字列のハミング距離を図示したもの。頂点に特定のビットの組合せが対応していて、頂点間の辺の数がハミング距離に対応する 情報理論において、ハミング距離(ハミングきょり、Hamming distance)とは、等しい文字数を持つ二つの文字列の中で、対応する位置にある異なった文字の個数である。別の言い方をすれば、ハミング距離は、ある文字列を別の文字列に変形する際に必要な置換回数を計測したものである。この用語は、リチャード・ハミング (Richard Wesley Hamming) にちなんで命名されたもので、鼻歌 (humming) ではない。 ハミング距離は、遠距離通信における固定長バイナリー文字列の中で弾かれたビット数や、エラーの概算を数えるのに用いられるために、信号距離とも呼ばれる。文字数 n の1ビット文字列間のハミング距離は、それらの文字列間の排他的論理和のハミング重み(文字列内の 1 の個数)か、 n 次元超立方体の 2 頂点間のマンハッタン距離に相当する。 ハミング距離の例:.

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ハードディスクドライブ

AT互換機用内蔵3.5インチHDD(シーゲイト・テクノロジー製) ハードディスクドライブ(hard disk drive, HDD)とは、磁性体を塗布した円盤を高速回転し、磁気ヘッドを移動することで、情報を記録し読み出す補助記憶装置の一種である。.

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バックアップ

火災によるデータ消失を防ぐためにも、遠隔地でのデータ保管と入念な復旧テストが重要となる バックアップ (backup) とはコンピュータシステムで主にデータやシステムの状態を複製し、問題発生時の復旧(リストア)に備えることを意味する。.

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バイト (情報)

バイト (byte) は、「複数ビット」を意味する、データ量あるいは情報量の単位である。 1980年頃から1バイトは8ビット (bit) であることが一般的であったが、 正式に定義されたのは2008年発行のIEC_80000-13である。 8ビットは、256個の異なる値(たとえば整数であれば、符号無しで0から255、符号付きで−128から+127、など)を表すことができる。.

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モバイルWiMAX

モバイルWiMAX(モバイル ワイマックス、Mobile Worldwide Interoperability for Microwave Access)とは、移動体通信を想定した無線ネットワーク・システムの規格の1つである。最初の規格は、第3.9世代移動通信システムの一つで、2005年12月に、電気通信に関する国際的な標準化団体であるIEEEで、IEEE 802.16e-2005として規格が定められた。後継規格はWiMAX2とも呼ばれ、第4世代移動通信システムの一つで、2011年3月31日にIEEE 802.16mとして規格が定められた。 この規格は、固定式、又はほとんど移動しない用途での無線ネットワーク・システムの規格であるWiMAXが元となって策定されたため、主要な部分が同一である。以下では両規格の差異と、出来る限りモバイルWiMAXの独自の点に関して示すものとする。.

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ユニバーサル・シリアル・バス

USBコネクタ(A端子) ユニバーサル・シリアル・バス(、略称:USB、ユーエスビー)は、コンピュータ等の情報機器に周辺機器を接続するためのシリアルバス規格の1つである。.

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リード・ソロモン符号

リード・ソロモン符号(-ふごう Reed-Solomon Coding RS符号と略記)とは符号理論における誤り訂正符号の一種、訂正能力が高く様々なデジタル機器等で応用されている。.

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ブロック符号

ブロック符号(ブロックふごう、Block code)は、符号理論における伝送路符号の種類である。メッセージに冗長性を加えることで、受信側でなるべく誤りのない復号を可能にしつつ、通信路容量を越えない情報レート(1秒間当たりの転送情報の量をビットで表したもの)を提供する。 ブロック符号の特徴は、固定長の符号である点にあり、ハフマン符号のような情報源符号や畳み込み符号のような伝送路符号とは異なる。一般に、k桁の情報語を入力とし、n桁の符号語を生成する。 ブロック符号は、初期の携帯電話で伝送路符号として使われた。.

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パリティビット

パリティビット (parity bit) は、コンピュータと通信において、与えられた二進数に対して全体の奇偶性を保つために与えられる一桁の二進数(つまり 0 か 1)である。パリティビットは最も単純な誤り検出符号である。 パリティ機構を使用するにあたっては、奇数(odd)か偶数(even)かを指定しなければならない。パリティ(奇偶性)がevenであるというのは、与えられた二進数の中に 1 が偶数個存在することを意味し、そうでなければoddである。多くの場合oddパリティが用いられる。even パリティは巡回冗長検査(CRC)の特殊ケースであり、1ビット CRCは x+1 という多項式から生成される。.

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ビット

ビット (bit, b) は、ほとんどのデジタルコンピュータが扱うデータの最小単位。英語の binary digit (2進数字)の略であり、2進数の1けたのこと。量子情報科学においては古典ビットと呼ばれる。 1ビットを用いて2通りの状態を表現できる(二元符号)。これらの2状態は一般に"0"、"1"と表記される。 情報理論における選択情報およびエントロピーの単位も「ビット」と呼んでいるが、これらの単位は「シャノン」とも呼ばれる(詳細は情報量を参照)。 省略記法として、バイトの略記である大文字の B と区別するために、小文字の b と表記する。.

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ビタビアルゴリズム

ビタビアルゴリズム(Viterbi algorithm)は、観測された事象系列を結果として生じる隠された状態の最も尤もらしい並び(ビタビ経路と呼ぶ)を探す動的計画法アルゴリズムの一種であり、特に隠れマルコフモデルに基づいている。観測された事象系列の確率計算のアルゴリズムである 前向きアルゴリズム(forward algorithm)も密接に関連している。これらのアルゴリズムは情報理論の一部である。 このアルゴリズムには、いくつかの前提条件がある。まず、観測された事象と隠されている事象は1つの系列上に並んでいる。この系列は多くの場合時系列である。次に、これら2つの並びには一対一の対応があり、1つの観測された事象は正確に1つの隠されている事象に対応している。第三に、時点 t での最も尤もらしい隠されている事象の計算は、t での観測された事象と t − 1 での最も尤もらしい隠された事象の系列のみに依存している。これらの前提条件は、全て一次隠れマルコフモデルで満たされている。 「ビタビ経路; Viterbi path」および「ビタビアルゴリズム」という用語は、観測結果について1つの最も尤もらしい説明を与える動的計画法のアルゴリズムに関して使われる。例えば、動的計画法のアルゴリズムを使った統計的構文解析は、文字列について1つの最も尤もらしい解析結果を生じる。そのため、これを「ビタビ構文解析; Viterbi parse」と呼ぶこともある。 ビタビアルゴリズムは、アンドリュー・ビタビがノイズのあるデジタル通信経路における誤り検出訂正手法として生み出したものである。CDMAやGSMといったデジタル携帯電話、ダイヤルアップ接続用モデム、通信衛星、宇宙探査での通信、IEEE 802.11 無線LAN などの畳み込み符号の復号に広く利用されている。また、音声認識、自然言語処理、計算言語学、バイオインフォマティクスなどにも使われている。例えば、音声認識では、音声信号を観測された事象の系列として扱い、それを文字に変換したものがその音声信号に対応した「隠された原因」と見なされる。ビタビアルゴリズムは、与えられた音声信号から最も尤もらしい文字列を見つけ出す。.

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データ

データ(data)とは、事実や資料をさす言葉。言語的には複数形であるため、厳密には複数の事象や数値の集まりのことを指し、単数形は datum(データム)である。.

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データ圧縮

データ圧縮(データあっしゅく)とは、あるデータをそのデータの実質的な性質(専門用語では「情報量」)を保ったまま、データ量を減らした別のデータに変換すること。高効率符号化ともいう-->。アナログ技術を用いた通信技術においては通信路の帯域幅を削減する効果を得るための圧縮ということで帯域圧縮ともいわれた。デジタル技術では、情報を元の表現よりも少ないビット数で符号化することを意味する。 データ圧縮には大きく分けて可逆圧縮と非可逆圧縮がある。というより正確には非可逆圧縮はデータ圧縮ではない。可逆圧縮は統計的冗長性を特定・除去することでビット数を削減する。可逆圧縮では情報が失われない。非可逆圧縮は不必要な情報を特定・除去することでビット数を削減する。しかしここで「不必要な」とは、例えばMP3オーディオの場合「ヒトの聴覚では通常は識別できない」という意味であり、冒頭の「情報量を保ったまま」という定義を破っている。データファイルのサイズを小さくする処理は一般にデータ圧縮と呼ばれるが、データを記録または転送する前に符号化するという意味では情報源符号化である。 圧縮は、データ転送におけるトラフィックやデータ蓄積に必要な記憶容量の削減といった面で有効である。しかし圧縮されたデータは、利用する前に伸長(解凍)するという追加の処理を必要とする。つまりデータ圧縮は、空間計算量を時間計算量に変換することに他ならない。例えば映像の圧縮においては、それをスムースに再生するために高速に伸長(解凍)する高価なハードウェアが必要となるかもしれないが、圧縮しなければ大容量の記憶装置を必要とするかもしれない。データ圧縮方式の設計には様々な要因のトレードオフがからんでおり、圧縮率をどうするか、(非可逆圧縮の場合)歪みをどの程度許容するか、データの圧縮伸長に必要とされる計算リソースの量などを考慮する。 新たな代替技法として、圧縮センシングの原理を使ったリソース効率のよい技法が登場している。圧縮センシング技法は注意深くサンプリングすることでデータ圧縮の必要性を避けることができる。.

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デジタル

デジタル(digital, 。ディジタル)量とは、離散量(とびとびの値しかない量)のこと。連続量を表すアナログと反対の概念である。工業的には、状態を示す量を量子化・離散化して処理(取得、蓄積、加工、伝送など)を行う方式のことである。 計数(けいすう)という訳語もある。古い学術文献や通商産業省の文書などで使われている。digitalの語源はラテン語の「指 (digitus)」であり、数を指で数えるところから離散的な数を意味するようになった。.

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フロッピーディスク

左から8インチ、5インチ、3.5インチのフロッピーディスク 左から8インチ、5インチ、3.5インチのフロッピーディスクドライブ カードリーダー フロッピーディスク (floppy disk) は、磁気ディスクの一種で、磁性体を塗布・蒸着した樹脂製小円盤を樹脂製の保護ケースに入れたものである。.

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インターリーブ

インターリーブまたはインターリービング(英: Interleaving)は計算機科学と電気通信において、データを何らかの領域(空間、時間、周波数など)で不連続な形で配置し、性能を向上させる技法を指す。 主に以下のような用途がある。.

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コンパクトディスク

ンパクトディスク(、CD(シーディー))とはデジタル情報を記録するためのメディアである。光ディスク規格の一つでレコードに代わり音楽を記録するため、ソニーとフィリップスが共同開発した。現在ではコンピュータ用のデータなど、派生規格の普及により音楽以外のデジタル情報収録(画像や動画など)にも用いられる。音楽CDについてはCD-DAも参照。.

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ゴレイ符号

レイ符号(Golay code)は、数学の散在型単純群の理論に基づく符号の種類である。名前の由来はスイスの数学者。.

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シャノン=ハートレーの定理

ャノン・ハートレーの定理(Shannon–Hartley theorem)は、情報理論における定理であり、ガウスノイズを伴う理想的な連続アナログ通信路の通信路符号化を定式化したものである。この定理から、そのような通信路上で誤りなしで転送可能なデータ(すなわち情報)の最大量であるシャノンの通信路容量が求められる。このとき、ノイズの強さと信号の強さが与えられることで帯域幅が決定される。この定理の名称は、アメリカの2人の電子工学者クロード・シャノンとラルフ・ハートレーに由来している。.

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シリアル通信

リアル通信(シリアルつうしん、Serial communication)は、電気通信において伝送路上を一度に1ビットずつ、逐次的にデータを送ることをいう。また、コンピュータにおいては、バス上を一度に1ビットずつ、逐次的にデータを送ることをいう。対照的にパラレル通信では、何らかの文字や記号を表すビット群が一度に送られる。シリアル通信は長距離の通信やコンピュータネットワークで使われる。これは、電線の本数を減らすためであり、同時にパラレル通信を長距離で使うと同期が困難になるためである。バスは、一段上の速度を実現する際にシリアルバスとして実現され、技術が成熟してくるとその速度でパラレルバスが可能になるということを繰り返してきた。.

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ターボ符号

ターボ符号(ターボふごう、Turbo code)は、1993年に開発された高性能な誤り訂正符号であり、宇宙探査機での通信など、ノイズのある限られた帯域幅で情報転送量を可能な限り最大化したい場合に使われている。.

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冗長性 (情報理論)

冗長性(じょうちょうせい、Redundancy)とは、情報理論において、あるメッセージを転送するのに使われているビット数からそのメッセージの実際の情報に必須なビット数を引いた値である。冗長度、冗長量とも。大まかに言えば、あるデータを転送する際に無駄に使われている部分の量に相当する。好ましくない冗長性を排除・削減する方法として、データ圧縮がある。逆にノイズのある通信路容量が有限な通信路で誤り検出訂正を行う目的で冗長性を付与するのが、チェックサムやハミング符号などである。.

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前方誤り訂正

前方誤り訂正(ぜんぽうあやまりていせい、Forward Error Correction, FEC)は、データ転送における誤り制御システムの一種。メッセージ送信者がメッセージに冗長性を付与することで、追加情報を送信者に要求することなく、受信者が誤りを(ある時間以内に)検出し訂正することを可能にする。一方向誤り訂正とも。前方誤り訂正の利点は、データの再送を防ぐことで高スループットを平均的に達成する点である。このため、再送がコスト高になる場合や不可能な場合に適用される。 FEC機器はアナログ信号の受信機に近い位置に設置され、受信側のデジタル信号処理の最初の段階で行われる。つまり、FEC回路はアナログ-デジタル変換回路の一部として組み込まれていることが多い。FEC符号器の多くはビットエラーレート信号も生成でき、アナログ受信電子回路のチューニングのためのフィードバックとして使われる。ビタビアルゴリズムなどのFECアルゴリズムの多くは、入力として(擬似)アナログデータをとり、出力としてデジタルデータを生成する。 訂正可能な誤りの程度は、符号の設計段階で決定される。そのため、個々の前方誤り訂正符号にはそれぞれに適した利用条件がある。.

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BCH符号

BCH符号(BCHふごう、BCH code)は、パラメータ化された誤り訂正符号の一種で、最もよく研究されている符号の1つである。1959年 Alexis Hocquenghem が、それとは別に1960年には Raj Chandra Bose と D. K. Ray-Chaudhuri が考案した。BCH とは、この3人のイニシャルである。 BCH符号は、シンドローム復号という簡潔な代数学的手法で容易に復号できる点を特徴とする。そのための電子回路は非常に単純でコンピュータを使う必要もなく、低電力で小型の機器で復号可能である。符号としても非常に柔軟性があり、ブロック長や誤り訂正能力を自由に設定でき、目的に応じてカスタマイズされた符号を設計できる。 BCH符号は、マルチレベル/巡回/誤り訂正/可変長デジタル符号であり、複数の無作為誤りパターンを訂正できる。BCH符号は、レベル数が素数または素数のべき乗であるようなマルチレベルの位相偏移変調でも使われる。11レベルのBCH符号を使って、十進数の10個の数字と符号を表す場合もある。.

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疎グラフ符号

ラフ符号(そぐらふふごう、Sparse graph code) は、疎グラフで表現される符号のことである。 任意の線形符号はグラフとして表現され、送信されたビット列を表現するセットと送信されたビット列が満たさなければならない制約を表現する別のセットの2つの節のセットを有する。 最新段階の正統的な誤り訂正符号は疎グラフを基にしており、シャノン限界に迫ることが成し遂げられている。 典型的な疎グラフ符号にはGallagerの低密度パリティ検査符号がある。.

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畳み込み符号

畳み込み符号(たたみこみふごう、Convolutional code)は、電気通信における誤り訂正符号の一種である。m-ビットの情報シンボル(すなわち m-ビット文字列)が符号化によって n-ビットシンボルに変換され、このとき m/n を符号レートと呼ぶ(n ≥ m)。また、その変換は最近の k 個の情報シンボルに関する関数となっており、k をその符号の拘束長(constraint length)と呼ぶ。.

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非可逆圧縮

非可逆圧縮(ひかぎゃくあっしゅく)とは、圧縮前のデータと、圧縮・展開を経たデータとが完全には一致しないデータ圧縮方法のこと。不可逆圧縮(ふかぎゃくあっしゅく)とも呼ばれる。画像や音声、映像データに対して用いられる。静止画像ではJPEG、動画像ではMPEG-1、MPEG-2、MPEG-4(DivX、Xvid、3ivX)、MPEG-4 AVC/H.264、HEVC/H.265、WMV9、VP8、音声ではVorbis、WMA、AAC、MP3、ATRAC、Dolby Digital、DTS Digital Surround、Dolby Digital Plus、DTS-HD High Resolutionなどが代表的な非可逆圧縮方法にあたる。 圧縮に伴い、データは欠落・改変するものの、人間の視聴覚特性を利用して劣化を目立たなくしている。つまり、人間の感覚に伝わりにくい部分は情報を大幅に減らし、伝わりやすい部分の情報を多く残すように行う。その結果、すべてのデータを均一に扱う可逆圧縮と比較して圧倒的な圧縮率が得られ、利点である。また、圧縮率と品質の劣化を両天秤にかけることができ、目的や環境の制約に応じて適切なバランスを選ぶことができる。たとえば、低速な通信回線で音楽などを送信する場合や美術的な再現性を必要としない画像の表示・印刷の場合には圧縮率を高めてデータを小さくする。逆に高速な通信回線が使える場合や、より鮮明な画像の表現を求める場合は圧縮率を低くして大きなデータをやり取りする。.

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記憶装置

GB SDRAM。一次記憶装置の例 GB ハードディスクドライブ(HDD)。コンピュータに接続すると二次記憶装置として機能する SDLT テープカートリッジ。オフライン・ストレージの例。自動テープライブラリで使う場合は、三次記憶装置に分類される 記憶装置(きおくそうち)は、コンピュータが処理すべきデジタルデータをある期間保持するのに使う、部品、装置、電子媒体の総称。「記憶」という語の一般的な意味にも対応する英語としてはメモリ(memory)である。記憶装置は「情報の記憶」を行う。他に「記憶装置」に相当する英語としてはストレージ デバイス(Storage Device)というものもある。.

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認証

認証(にんしょう)とは、何かによって、対象の正当性を確認する行為を指す。.

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誤差

誤差(ごさ、error)は、測定や計算などで得られた値 M と、指定値あるいは理論的に正しい値あるいは真値 T の差 ε であり、 で表される。.

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自動再送要求

自動再送要求(じどうさいそうようきゅう、Automatic repeat-request, ARQ)は、信頼性の高いデータ通信を達成するために、送達確認とタイムアウトを使う誤り制御手法。自動再送制御とも。送達確認(acknowledgement)とは、受信側が送信側に対してデータフレームを正しく受信したことを通知するメッセージを送ることである。タイムアウト(timeout)とは、送信側がデータフレームを送信してから妥当なある時間が経った時点を指し、送信側がそれまでに送達確認を受信できない場合、通常同じデータフレームを再送し、送達確認を受信するか再送回数が既定回数になるまで再送を繰り返す。 ARQプロトコルの種類として、Stop-and-wait ARQ、Go-Back-N ARQ、Selective Repeat ARQ がある。 ARQ から派生したハイブリッドARQ (HARQ) は実装コストは増大するが性能が改善され、特に無線通信に適している。.

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通信

通信(つうしん)とは、情報の伝達を意味する言葉である。有史以前から徐々に発展し、近代における様々なそして急激な技術的発展によって、より多様で利便性の高い、大衆的なものに発展してきた。.

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Luhnアルゴリズム

Luhnアルゴリズム(Luhn algorithm)は、様々な識別番号の認証に使われている単純なチェックサム方式。MOD-10アルゴリズムとも。クレジットカード番号、IMEI番号、:en:National Provider Identifier(アメリカでの医療機関の識別番号)、カナダ社会保険番号(Social Insurance Number)などで使われている。IBMの科学者 Hans Peter Luhn が1954年1月6日に特許を申請し、1960年8月23日に発効した。 アルゴリズムはパブリックドメインになっており、今日では広く利用されている。ISO/IEC 7812-1 に詳細に記されている。暗号学的ハッシュ関数としては使えない。 記入ミスやタイプミスを検出するためのもので、クレジットマスターによる悪意ある攻撃を防ぐものではない。多くのクレジットカードや各国政府が発行する識別番号で、ランダムな数値群から正しい番号を区別するチェックディジットとして、単純な手法としてこのアルゴリズムを使っている。.

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MD4

MD4は、1990年にマサチューセッツ工科大学のロナルド・リベストによって開発されたハッシュ関数の一種。暗号ハッシュ関数を実装する。SHA・RIPEMDなどに影響を及ぼした。 与えられた入力に対して、128ビットのハッシュ値を出力する。 MD4に対する脆弱性は1991年に実証された。2004年には、MD4におけるハッシュ衝突を作成することが可能であることが報告された。.

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MD5

MD5(エムディーファイブ、Message Digest Algorithm 5)とは、与えられた入力に対して128ビットのハッシュ値を出力するハッシュ関数である。MD5のハッシュキーの長さは、2128(約 3.403×1038 = 340澗(かん) = 340京の1京倍)通りのハッシュ値をとり、IPv6のアドレス空間と同じである。.

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RAID

RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks、または Redundant Arrays of Independent Disks、レイド)は、複数台のハードディスクを組み合わせることで仮想的な1台のハードディスクとして運用し冗長性を向上させる技術。ディスクアレイの代表的な実装形態で、主に信頼性・可用性の向上を目的として用いられるものである。 本記事において、「装置」という語句を用いるが、これはRAIDが取り付けられる機器(サーバ・ワークステーション・パソコンなど)の総称を意味する。.

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Random Access Memory

RAMの種類。上からDIP、SIPP、SIMM 30ピン、SIMM 72ピン、DIMM (SDRAM)、DIMM(DDR-SDRAM) Random access memory(ランダムアクセスメモリ、RAM、ラム)とは、コンピュータで使用するメモリの一分類である。本来は、格納されたデータに任意の順序でアクセスできる(ランダムアクセス)メモリといった意味で、かなりの粗粒度で「端から順番に」からしかデータを読み書きできない「シーケンシャルアクセスメモリ」と対比した意味を持つ語であった。しかし本来の意味からズレて、ROM(読み出し専用メモリ)に対して、任意に書き込みできるメモリの意で使われていることが専らである。.

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Secure Hash Algorithm

Secure Hash Algorithm(セキュアハッシュアルゴリズム)、略称SHAは、一群の関連した暗号学的ハッシュ関数であり、アメリカ国立標準技術研究所(NIST)によって標準のハッシュ関数Secure Hash Standardに指定されている。.

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SHA-1

SHA-1(シャーワン)は、Secure Hash Algorithmシリーズの暗号学的ハッシュ関数で、SHAの最初のバージョンであるSHA-0の弱点を修正したものである。National Security Agency(NSA)によって設計され、National Institute of Standards and Technology(NIST)によってFederal Information Processing Standard(FIPS) PUB 180-4として標準化されている。.

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SHA-2

SHA-2は、Secure Hash Algorithmシリーズの暗号学的ハッシュ関数で、SHA-1の改良版である。National Security Agency(NSA)によって設計され、2001年にNational Institute of Standards and Technology(NIST)によってFederal Information Processing Standard(FIPS) PUB 180-4として標準化された。.

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SHA-3

SHA-3は、元はKeccak (あるいは)として知られた暗号学的ハッシュ関数である。SHAシリーズの代替という目的からSHA-3という名があるが、SHA-2までの方式(:en:Merkle–Damgård construction)とは全く異なっているその内部構造的にはSHAシリーズではない。RadioGatúnを基にし、Guido Bertoni、Joan Daemen、Michaël Peeters、Gilles Van Asscheによって設計された。 2004年のCRYPTOにはじまる、MD5への攻撃成功の確認とSHA-1への攻撃の理論的確立という急速に進んだ在来の関数の危殆化を動機とした、アメリカ国立標準技術研究所(NIST)によるこれらに類似した構造を持たないハッシュ関数を求めたコンペティションによるものである。しかしその後、SHA-2への攻撃法の研究は進んだものの、2017年初頭時点では効率的な(有効な)攻撃法の報告はまだ無いことなどのため、結果としてSHA-2の代替の用意が重要ではなくなるなど、状況が変化している。(なおその一方でSHA-1については、2017年2月には衝突攻撃(強衝突耐性の突破)の成功が現実に示され、SHA-2への移行は2017年現在、喫緊の要求となっている) 2012年10月2日、Keccakがコンペティションの勝者として選ばれ、2015年8月5日に正式版が FIPS PUB 202 として公表された。 Keccakはスポンジ構造(sponge construction、参::en:Sponge function)を採用しており、メッセージのブロックは状態の初期ビットとのXORを取ったのちに後述のブロック置換が行われる。SHA-3で用いられているバージョンでは、状態は64ビットのワード長の5×5アレイから構成され、総計で1600ビットである。設計者によれば、KeccakはIntel Core 2で12.5 cycles per byteの速度が出ると主張しているKeccak implementation overview Version 3.2 http://keccak.noekeon.org/Keccak-implementation-3.2.pdf。また、ハードウェア実装では他のどの最終候補よりも高速であった。 Keccakの設計者は、認証付き暗号や特定のアーキテクチャにおいてより高速のハッシュ計算を実現する「木」構造のハッシュなど、標準化されていない関数の利用法を提唱している。Keccakでは、ワード長を2の冪で表現した w を1ビットにまで小さくすることも定義されている(全状態で25ビット)。小さい状態長は、暗号研究でのテストに有用であり、中間状態長(w.

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暗号学的ハッシュ関数

暗号におけるハッシュ関数(特にSHA-1)の動作の様子。入力の微妙な変化で出力が大きく変化する点に注意(雪崩効果) 暗号学的ハッシュ関数(あんごうがくてきハッシュかんすう、cryptographic hash function)は、ハッシュ関数のうち、暗号など情報セキュリティの用途に適する暗号数理的性質をもつもの。任意の長さの入力を(通常は)固定長の出力に変換する。 「メッセージダイジェスト」は、暗号学的ハッシュ関数の多数ある応用のひとつであり、メールなどの「メッセージ」のビット列から暗号学的ハッシュ関数によって得たハッシュ値を、そのメッセージの内容を保証する「ダイジェスト」として利用するものである。.

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消失訂正

消失訂正(しょうしつていせい; erasure correction)とは、前方誤り訂正において、 特に発生した誤りの位置が判明している場合にそれを復元することである。 改竄検出ではない誤り検出訂正符号は、 例え誤り訂正能力を持たなくともその検出能力内であれば消失訂正が可能である。 また改竄検出であっても、総当たりをすれば消失訂正できる可能性が高い必ずできるわけではない。詳しくは改竄検出#消失訂正を参照。。.

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有限体

有限体(ゆうげんたい、英語:finite field)とは、代数学において、有限個の元からなる体、すなわち四則演算が定義され閉じている有限集合のことである。主に計算機関連の分野においては、発見者であるエヴァリスト・ガロアにちなんでガロア体あるいはガロア域(ガロアいき、Galois field)などとも呼ぶ。 有限体においては、体の定義における乗法の可換性についての条件の有無は問題にはならない。実際、ウェダーバーンの小定理と呼ばれる以下の定理 が成り立つことが知られている。別な言い方をすれば、有限体において乗法の可換性は、体の有限性から導かれるということである。.

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改竄

改竄(かいざん、)は、文書、記録等の全部又は一部が、本来なされるべきでない時期に、本来なされるべきでない形式や内容などに変更されること、すること、をいう。故意の場合も過失の場合もともに含み、悪意の有無を問わない。.

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改竄検出

改竄検出(かいざんけんしゅつ, manipulation detection, modification detection)とは、誤り検出の一種であり、暗号学的ハッシュ関数を使用することで改竄を検出すること。一般的な誤り検出は誤り検出訂正の一部であるが、改竄検出は故意に訂正能力を持ち得ないように設計されている。 各々の改竄検出の特徴の全ては、使用している暗号学的ハッシュ関数に依存する。.

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10ギガビット・イーサネット

10ギガビット・イーサネットのインタフェースを持つルータ 10ギガビット・イーサネット (10 gigabit Ethernet、10GE、10GbE、10 GigE) はコンピュータネットワーク を構築する通信規格の1つ。イーサネットの中でLAN、WAN、MANに比較的用いられるプロトコルの1つである。.

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