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経営情報システム
暗号は公開鍵で施錠、署名は秘密鍵で施錠。向きがちょうど逆
この図は、演習でこの分野の問題を解いたときにも解説の中に出ます。 図は教科書レベルの一般知識をもとに当サイトが独自に作図したもので、過去問の図表そのものではありません。
公開鍵暗号方式
どういうものか:受け手の公開鍵で暗号化し、受け手だけが持つ秘密鍵で復号する
おさえる点:鍵は1人あたり2個で済むので、n 人なら 2n 個です。ここで大切なのは、送り手も受け手も使うのが受け手の鍵ペアだという点です。「送り手の公開鍵で暗号化する」という選択肢は誤りになります。計算に時間がかかるため、実際は共通鍵の受け渡しだけに使うことが多くなります(ハイブリッド方式)。
取り違えやすい相手と並べて見る
いま選んでいるもの
公開鍵暗号方式
使うのは両方とも「受け手の」鍵。施錠が公開鍵、開錠が秘密鍵
取り違えやすい相手
共通鍵暗号方式
鍵は1種類だけ。速いが、その鍵をどう安全に渡すかが問題になる
いま選んでいるもの
公開鍵暗号方式
使うのは両方とも「受け手の」鍵。施錠が公開鍵、開錠が秘密鍵
取り違えやすい相手
ハイブリッド方式(送る側)
公開鍵で包むのは共通鍵だけ。本文そのものを公開鍵で暗号化するのではない
いま選んでいるもの
公開鍵暗号方式
使うのは両方とも「受け手の」鍵。施錠が公開鍵、開錠が秘密鍵
取り違えやすい相手
ハイブリッド方式(受け取る側)
順番が決まっている。先に鍵を開け、その鍵で本文を開く
いま選んでいるもの
公開鍵暗号方式
使うのは両方とも「受け手の」鍵。施錠が公開鍵、開錠が秘密鍵
取り違えやすい相手
デジタル署名
使うのは両方とも「送り手の」鍵。暗号化とは持ち主も向きも逆
いま選んでいるもの
公開鍵暗号方式
使うのは両方とも「受け手の」鍵。施錠が公開鍵、開錠が秘密鍵
取り違えやすい相手
電子証明書(公開鍵基盤)
保証するのは「公開鍵の持ち主」。鍵そのものを配るしくみではない
いちばん狙われるのは、公開鍵暗号とデジタル署名で鍵の使い方が逆になる点です。暗号化で使うのは受け手の鍵ペア(施錠=公開鍵、開錠=秘密鍵)、署名で使うのは送り手の鍵ペア(署名=秘密鍵、検証=公開鍵)で、持ち主も向きも入れ替わります。「送り手の公開鍵で暗号化して送る」「秘密鍵で暗号化して送る」はいずれも暗号化の説明としては誤りです。ハッシュ関数を暗号化の一種として説明する選択肢も定番の誤り。ハイブリッド方式は「公開鍵暗号は処理が遅い」という弱点をどう回避しているかを問う形で出ますが、手順の並べ替えや、どの鍵で何を暗号化するかを差し替えた選択肢も出ます。とくに「本文を受け手の公開鍵で暗号化し、共通鍵を平文で送る」のように役割を入れ替えたものが定番の誤りです。
| 名前 | どういうものか | 見分ける決め手 |
|---|---|---|
| 中身を隠す(暗号化) | ||
| 共通鍵暗号方式 | 送り手と受け手が同じ1つの鍵を持ち、その鍵で暗号化も復号もする | 鍵は1種類だけ。速いが、その鍵をどう安全に渡すかが問題になる |
| 公開鍵暗号方式 | 受け手の公開鍵で暗号化し、受け手だけが持つ秘密鍵で復号する | 使うのは両方とも「受け手の」鍵。施錠が公開鍵、開錠が秘密鍵 |
| ハイブリッド方式(送る側) | 本文は共通鍵で暗号化し、その共通鍵だけを受け手の公開鍵で暗号化して、2つを一緒に送る | 公開鍵で包むのは共通鍵だけ。本文そのものを公開鍵で暗号化するのではない |
| ハイブリッド方式(受け取る側) | 自分の秘密鍵で共通鍵を取り出し、その共通鍵で本文を復号する | 順番が決まっている。先に鍵を開け、その鍵で本文を開く |
| 本人と改ざんを確かめる | ||
| デジタル署名 | 送り手が自分の秘密鍵で署名し、受け手が送り手の公開鍵で検証する | 使うのは両方とも「送り手の」鍵。暗号化とは持ち主も向きも逆 |
| ハッシュ関数 | どんな長さのデータからも、決まった長さの短い値を作る | 鍵を使わない。元に戻せない(一方向)ので、暗号化ではない |
| 電子証明書(公開鍵基盤) | 認証局が、その公開鍵が確かに本人のものだと保証する | 保証するのは「公開鍵の持ち主」。鍵そのものを配るしくみではない |
| どの脅威に効くか | ||
| 脅威と対策の対応 | 盗聴には暗号化、改ざんにはハッシュ、なりすましには署名と証明書 | 暗号化だけでは、なりすましも改ざんも防げない。だから併用する |
公開鍵暗号とデジタル署名の図では、左が送り手、右が受け手で、それぞれの真上にあるのがそこで使う鍵です。鍵の上に持ち主を書いてあります。塗りつぶした鍵が秘密鍵、中抜きの鍵が公開鍵を表します。ハイブリッド方式の2枚は、左から右へ手順が進む形で描いてあります。