基本情報技術者 2010年 春期 午前（科目A） 問42
問題文
公開鍵暗号方式に関する記述として、適切なものはどれか。
選択肢
ア：AES などの暗号方式がある。
イ：RSA や楕円曲線暗号などの暗号方式がある。（正解）
ウ：暗号化鍵と復号鍵が同一である。
エ：共通鍵の配送が必要である。
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公開鍵暗号方式【午前解説】
正解の理由
選択肢の イ は「RSAや楕円曲線暗号（ECC）など、送信者と受信者で異なる鍵（公開鍵と秘密鍵）を用いる暗号方式」を指しており、公開鍵暗号方式の定義に合致します。公開鍵暗号は「暗号化に使う鍵（公開鍵）」と「復号に使う鍵（秘密鍵）」が異なる（非対称）方式であり、RSAやECCはその代表例です。したがって イ が正答です。
解法ステップ
- 問題文で問われているのは「公開鍵暗号方式の説明か否か」を判断することと確認する。
- 各選択肢を「対称鍵（共通鍵）暗号か」「公開鍵（非対称）暗号か」「その他（誤記）」の観点で分類する。
- 公開鍵暗号の定義（公開鍵と秘密鍵の対／代表的アルゴリズム）と照合して、該当する選択肢を選ぶ。
- 残りの選択肢が定義に合致しない理由（用語の混同や誤り）を確認して確定する。
選択肢別の誤答解説
-
ア: AESなどの暗号方式がある。
誤り。AESは高速な共通鍵（対称鍵）暗号であり、公開鍵暗号方式ではありません。問題は公開鍵暗号方式に関する記述を問うため、AES単体の言及は不適切です。 -
イ: RSAや楕円曲線暗号などの暗号方式がある。
正しい。RSAや楕円曲線暗号（ECC）は非対称鍵暗号の代表で、公開鍵・秘密鍵のペアを用います。公開鍵暗号方式の説明として適切です。 -
ウ: 暗号化鍵と復号鍵が同一である。
誤り。暗号化鍵と復号鍵が同一になるのは対称鍵暗号（共通鍵暗号）の特徴であり、公開鍵暗号（非対称）では鍵が異なります。 -
エ: 共通鍵の配送が必要である。
誤り（誤解を招きやすい表現）。共通鍵（対称鍵）の配送は共通鍵暗号で必要になりますが、公開鍵暗号方式は公開鍵を公開することで共通鍵の事前配送の必要性を大幅に軽減します（ただし、実運用では公開鍵の真正性を保証するための証明書やPKIが必要になります）。
よくある誤解
-
「公開鍵暗号＝高速」と思い込む誤解
実際には公開鍵暗号は計算コストが高く、データの大量暗号化には向かないため、実運用では公開鍵暗号でセッション鍵を安全に交換し、その後に共通鍵暗号（AESなど）で通信を暗号化するハイブリッド方式が一般的です。 -
「公開鍵は誰でも自由に使ってよい＝安全」という誤解
公開鍵自体は公開されますが、その公開鍵が本当に通信相手のものであるか（なりすましでないか）を保証する仕組み（証明書、CA、PKI）が重要です。公開鍵の正当性が確認できなければ安全性は担保されません。
補足コラム
公開鍵暗号（非対称暗号）は主に次の用途で用いられます：鍵交換（例：RSAによる鍵輸送、Diffie–Hellman系による共有鍵生成）、デジタル署名（署名検証に公開鍵を使用）、および認証。代表的アルゴリズムはRSAとECC（楕円曲線暗号）で、性能や鍵長・セキュリティ強度の面で違いがあります。
鍵長と安全性の目安（参考：NIST SP 800‑57 など）：
- RSA3072 は概ね ECC256 に相当（約128ビットの安全性）
- RSA2048 はより低い安全性に相当し、ECC224 程度が対応する目安（約112ビットの安全性）
運用上は、公開鍵暗号の計算コストと鍵管理コストを踏まえ、公開鍵で安全に対称鍵を交換し、実データの暗号化は対称鍵で行うハイブリッド方式を採用することが多い点を押さえておきましょう。
出典例: NIST SP 800‑57 Part 1 Rev.5（鍵長とセキュリティ強度の対応を参照）
FAQ
Q1: 公開鍵暗号と共通鍵暗号はどちらが優れている？
A1: どちらも一長一短です。公開鍵暗号は鍵配送問題を解決しやすく鍵管理が柔軟ですが計算コストが高い。共通鍵暗号は高速でデータ暗号化に適するが、事前の鍵配送・管理が課題です。多くのシステムでは両者を組み合わせます。
A1: どちらも一長一短です。公開鍵暗号は鍵配送問題を解決しやすく鍵管理が柔軟ですが計算コストが高い。共通鍵暗号は高速でデータ暗号化に適するが、事前の鍵配送・管理が課題です。多くのシステムでは両者を組み合わせます。
Q2: ECC（楕円曲線暗号）はRSAより安全ですか？
A2: 「同じビット長では」という条件だとECCの方が高い安全性を提供します。例えば ECC256 は RSA3072 程度と見なされます。ただしアルゴリズム選択は実装、利用目的、法的要件、互換性など複数要因で決めます。
A2: 「同じビット長では」という条件だとECCの方が高い安全性を提供します。例えば ECC256 は RSA3072 程度と見なされます。ただしアルゴリズム選択は実装、利用目的、法的要件、互換性など複数要因で決めます。
Q3: 公開鍵を盗まれたらどうなる？
A3: 公開鍵自体が盗まれても通常は安全性に直接影響しません（公開が前提のため）。問題は秘密鍵の漏洩です。秘密鍵が漏れると暗号化通信の復号や署名の偽造が可能になるため、秘密鍵の保護が重要です。
A3: 公開鍵自体が盗まれても通常は安全性に直接影響しません（公開が前提のため）。問題は秘密鍵の漏洩です。秘密鍵が漏れると暗号化通信の復号や署名の偽造が可能になるため、秘密鍵の保護が重要です。
関連キーワード: 公開鍵暗号、RSA、楕円曲線暗号、ECC、共通鍵暗号、AES、鍵交換、PKI、証明書、NIST SP 800‑57
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