共通テスト(情報) 過去問
令和5年度(2023年度)本試験
問20 (<旧課程>情報関係基礎(第2問) 問5)
問題文
ソリティア帝国が近年不穏な動きをみせている。これを警戒したシャッフル王国のシャッフル王は、国境の砦(とりで)と王都との間の通信文を暗号化することにした。
元の通信文を平文、平文を暗号化したものを暗号文と呼ぶ。シャッフル王国では♡、♠、♣、♢の4種類の文字を使っているのだが、文字を見間違えにくくするため、暗号文では♡と♠の2種類だけを使う。
シャッフル王国の暗号化では、次の表1のルールにしたがって、平文中の文字をそれぞれ対応する文字列に置き換える。例えば、♣♠♣という平文を暗号化すると♠♠♡♠♡♠♠♡という暗号文になり、♡♣♢♣という平文であれば( ア )という暗号文になる。また、♠♡♡♠♡という暗号文であれば( イ )という平文に、♠♠♠♠♠♡♠♡♠♡♡は( ウ )に、それぞれ復号できる。
このルールで平文を暗号化したとき、♠1文字だけの暗号文になることや、( エ )という4文字の暗号文になることはない。また、平文を暗号化して( オ )が得られることもない。
( オ )にあてはまるものを次のうちから1つ選べ。
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問題
共通テスト(情報)試験 令和5年度(2023年度)本試験 問20(<旧課程>情報関係基礎(第2問) 問5) (訂正依頼・報告はこちら)
ソリティア帝国が近年不穏な動きをみせている。これを警戒したシャッフル王国のシャッフル王は、国境の砦(とりで)と王都との間の通信文を暗号化することにした。
元の通信文を平文、平文を暗号化したものを暗号文と呼ぶ。シャッフル王国では♡、♠、♣、♢の4種類の文字を使っているのだが、文字を見間違えにくくするため、暗号文では♡と♠の2種類だけを使う。
シャッフル王国の暗号化では、次の表1のルールにしたがって、平文中の文字をそれぞれ対応する文字列に置き換える。例えば、♣♠♣という平文を暗号化すると♠♠♡♠♡♠♠♡という暗号文になり、♡♣♢♣という平文であれば( ア )という暗号文になる。また、♠♡♡♠♡という暗号文であれば( イ )という平文に、♠♠♠♠♠♡♠♡♠♡♡は( ウ )に、それぞれ復号できる。
このルールで平文を暗号化したとき、♠1文字だけの暗号文になることや、( エ )という4文字の暗号文になることはない。また、平文を暗号化して( オ )が得られることもない。
( オ )にあてはまるものを次のうちから1つ選べ。
- 文字数が奇数の文
- 文字数が偶数の文
- ♡より♠を多く含む文
- ♠より♡を多く含む文
- ♡♠で終わる文
- ♠♠で終わる文
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この過去問の解説 (3件)
01
前問までに確認した暗号化のルールは、次のとおりです。
♡ → ♡
♠ → ♠♡
♣ → ♠♠♡
♢ → ♠♠♠
暗号文の最後は、平文の最後の文字を暗号化した文字列によって決まります。
文字数が奇数の暗号文は作ることができます。
例えば、平文の「♡」を暗号化すると、暗号文は「♡」になります。文字数は1文字なので奇数です。
また、平文の「♢」を暗号化した「♠♠♠」も3文字です。
文字数が偶数の暗号文も作ることができます。
例えば、平文の「♠」を暗号化すると「♠♡」になります。これは2文字なので偶数です。
そのため、暗号文の文字数が必ず奇数になるわけではありません。
♡より♠を多く含む暗号文は作ることができます。
例えば、平文の「♢」を暗号化すると「♠♠♠」になります。
この暗号文には♠が3文字あり、♡はありません。
♠より♡を多く含む暗号文も作ることができます。
例えば、平文の「♡♡」を暗号化すると「♡♡」になります。
この暗号文には♡が2文字あり、♠はありません。
暗号文の最後の部分について考えます。
平文の最後の文字が♡の場合、暗号文は「♡」で終わります。
平文の最後の文字が♠の場合、暗号文は「♠♡」で終わります。
平文の最後の文字が♣の場合、暗号文は「♠♠♡」で終わります。
平文の最後の文字が♢の場合、暗号文は「♠♠♠」で終わります。
どの場合でも、最後の2文字が「♡♠」になることはありません。
したがって、平文を暗号化して得ることができない文です。
♠♠で終わる暗号文は作ることができます。
例えば、平文の「♢」を暗号化すると「♠♠♠」になります。この暗号文の最後の2文字は「♠♠」です。
したがって、♠♠で終わる文は作れます。
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02
表1と選択肢をよく見比べれば解ける問題です。
落ちついて答えましょう。
不適当です。
♡→♡(1文字)
♣→♠♠♡(3文字)
♢→♠♠♠(3文字)
文字数が奇数の暗号があるので、平文を暗号化して文字数が奇数の文が得られることはあります。
不適当です。
♠→♠♡(2文字)
文字数が偶数の暗号があり、平文を暗号化して文字数が偶数の文が得られることはあります。
また、文字数が奇数の暗号を組み合わせれば、偶数になります。
不適当です。
♣→♠♠♡(♡1、♠2)
♢→♠♠♠(♡0、♠3)
♡より♠を多く含む暗号があり、平文を暗号化して♡より♠を多く含む文が得られることはあります。
不適当です。
♡→♡(♠0、♡1)
♡だけの暗号があるので、平文を暗号化して♠より♡を多く含む文が得られることはあります。
適当です。
♡→♡
♠→♠♡
♣→♠♠♡
♢→♠♠♠
♡♠で終わる暗号がないため、平文を暗号化して♡♠で終わる文が得られることはありません。
不適当です。
♢→♠♠♠
♢で終わる文は、平文を暗号化して♠♠で終わる文が得られます。
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03
対応は次のとおり(暗号文は ♠ と ♡ だけで構成)
♡ → ♡(1文字)
♠ → ♠♡(2文字)
♣ → ♠♠♡(3文字)
♦ → ♠♠♠(3文字)
で、暗号文は常にこの部分文字列の連結でできます。
よって、暗号文が ♠ で終わるのは、最後の平文が ♦ のときだけ(「♠♠♠」で終わる)。
この場合、末尾2文字は必ず 「♠♠」 になります。
一方、最後の平文が ♥・♠・♣ のときは、末尾は必ず 「♡」。
したがって、暗号文が 「♡♠」で終わる状況は得られることがないです。
平文:♡ → 暗号文:♡(1文字)
になるので文字数が奇数の文はできます。
平文:♠ → 暗号文:♠♡(2文字)
になるので文字数が偶数の文はできます。
平文:♦ → 暗号文:♠♠♠
♡より♠を多く含む文になります。
平文:♡ → 暗号文:♡
♠より♡を多く含む文になります。
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