問55
頻出度★★★
データ通信における暗号化技術に関する記述のうち, 適切なものはどれか。
平成22年度 秋期 ITパスポート試験 問55
この問題の解説と、これまでの解答の記録です。
解説
問 55ディジタル署名は公開鍵暗号の応用
不正解ア
鍵の安全な配送を工夫しなければならないのは共通鍵暗号方式のほうであり、公開鍵暗号方式の説明としては誤り。公開鍵暗号でデータを暗号化するときに使うのは受信者の「公開鍵」で、これは名前のとおり誰に知られてもよく、Web サイトや証明書で堂々と配布できる。復号に使う秘密鍵は受信者が最初から自分の手元に持ち続けるので、相手に渡す必要がない。むしろ公開鍵暗号は、共通鍵暗号が抱える鍵配送問題を解決するために考え出された方式である。
不正解イ
暗号化が実現するのは機密性 (盗聴されても内容を読まれないこと) だけであり、完全性 (破壊や改ざんの防止・検知) は保証しない。暗号文であっても通信途中でビットを書き換えたり、消してしまったりすることは技術的に可能で、暗号化自体はそれを止める仕組みを持たない。改ざんされていないことを確かめるには、ハッシュ関数によるメッセージダイジェスト、メッセージ認証符号 (MAC)、ディジタル署名といった別の技術が必要になる。「暗号化 = 何でも守れる」ではない点が引っかけである。
- ウ
正解 正解は ウ。ディジタル署名は、公開鍵暗号方式の「対になる 2 つの鍵」の性質をそのまま応用した技術である。送信者は自分だけが持つ秘密鍵で署名 (メッセージダイジェストの暗号化) を作り、受信者は誰でも入手できる送信者の公開鍵でそれを検証する。秘密鍵を持つ本人しか作れない署名を、公開鍵を持つ誰もが検証できるため、「確かにその送信者が送った」という本人確認 (認証・否認防止) と、「途中で書き換えられていない」という改ざん検知が同時に成立する。電子商取引では、この仕組みに認証局 (CA) が発行するディジタル証明書を組み合わせて、公開鍵の持ち主が本人であることまで保証している。なお通常の暗号化 (機密性の確保) では受信者の公開鍵で暗号化し受信者の秘密鍵で復号するのに対し、ディジタル署名は鍵の使い方が逆になる点が特徴である。
不正解エ
適しているのは逆で、不特定多数との通信では公開鍵暗号方式のほうが適している。共通鍵暗号方式は通信相手ごとに別々の鍵を用意し、しかもその鍵を事前に安全な経路で共有しておく必要があるため、n 人が互いに通信するには鍵が n(n-1)/2 個必要になり、相手が誰か分からない不特定多数には現実的に運用できない。公開鍵暗号方式なら自分の公開鍵を 1 つ公開しておくだけで、面識のない相手からでも暗号化された通信を受け取れる。共通鍵暗号が向くのは、相手が限定され、かつ大量データを高速に処理したい場面である。
ここがポイント
- ディジタル署名は公開鍵暗号の応用。通常の暗号化とは鍵の使い方が逆で、送信者の秘密鍵で署名を作り、送信者の公開鍵で検証する。これにより本人確認 (認証・否認防止) と改ざん検知が実現できる。
- 暗号化が守るのは機密性だけで、完全性 (改ざん検知) は守れない。改ざん検知にはハッシュ値やディジタル署名が必要という「守れる範囲の切り分け」がこの問の核心。
- 鍵配送問題は共通鍵暗号の弱点であり公開鍵暗号の強み。不特定多数が相手なら公開鍵暗号、相手が限定され高速処理が要るなら共通鍵暗号、と使い分ける。
用語