0.1秒ランサムウェア検知エントロピー視覚ラボ
ファイルがランサムウェアによって強制暗号化される瞬間、データのバイト分布は「偏りのある自然言語」から「極限の均一乱数」へと不可逆的に変貌します。本ラボでは、情報理論の祖クロード・シャノンが導いた数理式を用いて、0.1秒以内に異常を捉えて不変バックアップで防護する仕組みをリアルタイムに体験できます。
- 01. シャノン情報エントロピーの定義式： 1バイト（0〜255）の各値の出現確率を p(x_i) としたとき、数式 H(X) = -Σ p(x_i) log₂ p(x_i) （i=0〜255）で計算されます（最大値は 8.00 bits/byte）。
- 02. 通常のテキストやソースコードは $H \approx 3.5 \sim 5.0$ ですが、暗号化されると統計的均一性により $H > 7.95$ まで急上昇します。
- 03. 下のシミュレータで「暗号化攻撃シミュレーション」を実行すると、波形の平坦化とエントロピーメーターの急上昇がリアルタイムに確認できます。
リアルタイム・エントロピー検知シミュレータ
ブラウザ内クライアント計算通常データでは特定の文字（日本語UTF-8コードやスペース、改行等）の出現回数が突出して山を描きます。一方、ランサムウェア暗号化時は全バイトが均一（フラット）に散らばります。
安全設計
サンプル1問・3項目試算はブラウザ内で即時動作します。学習プラットフォーム連携アカウントは現在リニューアル準備中となっており、本ページの自己点検・シミュレーター機能はそのままご利用いただけます。電話番号入力や営業連絡はありません。
エントロピー検知と不変ストレージ防御の数理
Mathematical Defense Architectureシャノンエントロピーの数理
自然言語は特定の文字が頻出するためエントロピーが低く、暗号化されると平坦な乱数となって急上昇します。
暗号化突入時の波形急変
ファイル拡張子の変更を待たずに、書き込みデータのバイト統計そのものを監視するため未知のウイルスも検知できます。
自動不変スナップショット保護
ZFSのCopy-on-Write特性により、既存の過去データブロックは一切上書きされず、無傷のまま即座に復元できます。
代表的ファイル形式のシャノンエントロピー・カイ二乗値・検知閾値対比表
情報理論・数理データ| ファイル種別 | 平均エントロピー H(X) | カイ二乗値 (χ²) | バイト分布の特徴 | 検知判定 |
|---|---|---|---|---|
| プレーンテキスト（日本語UTF-8） | 3.80 〜 4.50 | 15,000 〜 45,000 | ひらがな・漢字の特定UTF-8バイトに強い偏り | 🟢 正常（安全域） |
| ソースコード / JSON / SQL | 4.80 〜 5.60 | 8,000 〜 20,000 | 英数記号とスペース・改行が頻出 | 🟢 正常（安全域） |
| Office文書 / PDF (非暗号化) | 6.20 〜 7.20 | 1,500 〜 5,000 | 内部圧縮ZIPストリームを含むがヘッダに偏り | 🟢 正常（通常業務） |
| 圧縮アーカイブ (ZIP / GZ / 7z) | 7.20 〜 7.85 | 400 〜 1,200 | ハフマン符号化等で高密度化、一様乱数に近い | 🟡 監視（高エントロピー） |
| ランサムウェア暗号化データ (AES-256) | 7.96 〜 8.00 | 200 〜 320 | 全256バイトが均等出現（完全一様乱数） | 🔴 0.1秒検知アラート |
よくあるご質問（FAQ）
「エントロピー検知」とはどのような仕組みですか？なぜランサムウェアを見破れるのですか？
エントロピーとは、データの「乱雑さ（無秩序さ）」を数値化したものです。日本語の文章や業務プログラムなどの通常データは、特定の文字やバイト値が偏って現れるため、エントロピーは3.5〜5.5 bits/byte程度に収まります。一方、ランサムウェアがAESなどの暗号アルゴリズムで暗号化したデータは、数学的にすべてのバイト値（0〜255）が均等に出現する「極限の乱数状態」となり、エントロピーが理論限界に近い7.95 bits/byte以上へ急上昇します。この統計的変化を監視することで、ウイルスの種類に関係なく0.1秒以内に暗号化攻撃を検知できます。
暗号化を検知できたとしても、すでに一部のファイルが暗号化されていたら手遅れではありませんか？
単に検知するだけでは不十分です。真価を発揮するのは「Copy-on-Write（書き込み時複製）方式の不変スナップショット」と組み合わせたときです。エントロピー急上昇を検知した瞬間に、OS管理者権限でも消去できないスナップショットを0.1秒で自動確定し、不正な書き込みプロセスを遮断します。暗号化された数個のファイルは即座に無傷の過去世代へロールバックできるため、身代金を1円も払うことなく業務を継続できます。
このシミュレータにテキストを入力したりボタンを押したデータは、外部に送信されますか？
一切送信されません。すべての計算処理および波形の描画（HTML5 Canvas）は、お使いの端末（ブラウザ）内部のJavaScriptだけで完結して実行されます。外部サーバーとの通信は1バイトも発生しませんので、安心してご利用ください。