大学入学共通テスト（数学） 過去問
令和5年度（2023年度）本試験
問137 (情報関係基礎（第2問） 問11)

次の文章を読み、問いに答えよ。

ソリティア帝国には野心に燃える王子がおり、次期皇帝となるための大手柄を求めていた。シャッフル王国の暗号に目をつけた王子は、解読を目指してスパイを送り込み、次の情報を得た。
情報1　　平文中の♡、♠、♣、♢のどの1文字を暗号化しても、♡と♠だけを使った1～3文字のそれぞれ異なる文字列になる。
情報2　　平文中のある1文字を暗号化すると文字列x、ほかの1文字を暗号化すると文字列yになるとき、xの先頭から何文字を切り出してもyにはならない。例えば、平文中の♡を暗号化した結果が♡♠♠の3文字だとすると、♠、♣、♢のどの1文字を暗号化しても♡にも♡♠にもならない。
さらに、スパイに収集させた大量の平文と暗号文から、平文の文頭1文字と暗号文の文頭3文字の割合を集計し、次の表2と表3を得た。

王子は、「平文中の♡を暗号化すると♠1文字になる」と仮定してみた。そうだとすると、情報2をふまえれば、平文中の♠、♣、♢のどの1文字を暗号化した結果も（　シ　）はずなので、文頭が♠の暗号文はすべて文頭が♡の平文に対応する。しかし、表3によれば、文頭が♠の暗号文の割合は（　ス　）％であり、文頭が♡の平文の割合とは大きく異なる。よって「平文中の♡を暗号化すると♠1文字になる」とは考えにくい。

次に王子は、「平文中の♡を暗号化すると♠♠の2文字になる」という可能性を検討した。しかし、♠♠が文頭の暗号文の割合は（　セ　）％なので、これも考えにくい。このように様々な可能性を検討し、最終的には「平文中の♡を暗号化すると♡1文字になる」と確信した。
さらに、平文中の♠を暗号化すると得られる文字列（以下zとする。）について考えた。「平文中の♡を暗号化すると♡1文字になる」ことから、zは（　ソ　）はずだ。しかも、zが文頭の暗号文の割合と文頭が♠の平文の割合が対応しなければならない。よって、zは♠♡か（　タ　）のどちらかだろう。
王子はこのような分析の末に、シャッフル王国の暗号化方法は次のどちらかだと結論づけた。
方法A　　♡を♡、♠を♠♡、♣を♠♠♡、♢を♠♠♠に暗号化する。
方法B　　♡を♡、♠を（　タ　）、♣を（　チ　）、♢を（　ツ　）に暗号化する。
王子は、どちらの方法なのかをはっきりさせるために、方法Aで暗号文を復号してみることにした。――しかし王子は、暗号文には「おまけ」を加えてあり、そのままではうまく復号できないことを知らなかった。

（　シ　）にあてはまるものを次のうちから1つ選べ。