基本情報技術者 2017年 春期 午後 問01
ファイルの安全な受渡しに関する次の記述を読んで、設問1〜3に答えよ。
情報システム会社のX社では、プロジェクトを遂行する際、協力会社との間で機密情報を含むファイルの受渡しを手渡しで行っていた。X社は、効率化のために、次期プロジェクトからは、インターネットを経由してファイルを受け渡すことにした。
X社で働くAさんは、ファイルを受け渡す方式について検討するように、情報セキュリティリーダであるEさんから指示された。Aさんは、ファイルを圧縮し、圧縮したファイルを共通鍵暗号方式で暗号化した上で電子メール（以下、メールという）に添付して送信し、別のメールで復号用の鍵を送付する方式をEさんに提案した。しかし、Eさんから“①Aさんの方式は安全とはいえない”との指摘を受けた。
Aさんは、暗号化について再検討し、圧縮したファイルを公開鍵暗号方式で暗号化してメールに添付する方式をEさんに提案したところ、“その方式で問題はないが、相手のaを入手する際には、それが相手のものであると確認できる方法で入手する必要がある点に注意するように”と言われた。
設問1：
問題文を見る 本文中の下線①でEさんから指摘を受けた理由として、最も適切な答えを、解答群の中から選べ。
解答群
ア：圧縮してから暗号化する方式は、暗号化してから圧縮する方式よりも解読が容易である。
イ：圧縮ファイルを暗号化してもファイル名は暗号化されない。
ウ：共通鍵暗号方式は、他の暗号方式よりも解読が容易である。
エ：ファイルを添付したメールと、鍵を送付するメールの両方が盗聴される可能性がある。
模範解答
エ
解説
解答の導き方
この設問では、Aさんが提案した方式がなぜ安全とはいえないのかを考えます。
まず、共通鍵暗号方式とは、ファイルを暗号化するときと、元に戻すときの両方で同じ鍵を使う方式です。暗号化は、鍵がない人には内容を読みにくい形に変えることです。復号は、暗号化されたファイルを元に戻すことです。
Aさんは、圧縮したファイルを共通鍵暗号方式で暗号化し、そのファイルを添付したメールとは別のメールで「復号用の鍵」を送ろうとしています。ファイルと鍵を別々に送っているので、一方だけを盗み見られても大丈夫だと思うかもしれません。
しかし、どちらもメールで送っています。ファイルを添付したメールと鍵を送付するメールの両方が盗聴される可能性があります。盗聴とは、通信の内容を送信者や受信者に気付かれずに見られることです。第三者が暗号化されたファイルと復号用の鍵の両方を手に入れると、ファイルを元に戻して内容を読めてしまいます。
したがって、問題となるのは、共通鍵暗号方式そのものではなく、復号用の鍵もメールで送っていることです。この点を理由として挙げている選択肢は、エです。
ほかの選択肢も確認します。
- アは、圧縮してから暗号化する順序について述べています。しかし、ここでの問題は圧縮の順序ではなく、暗号化されたファイルと鍵の両方が盗まれる可能性です。
- イは、ファイル名が暗号化されないことについて述べています。ファイル名から情報が漏れる場合はありますが、下線①の指摘理由には当たりません。
- ウは、共通鍵暗号方式はほかの方式より解読されやすいとしています。しかし、共通鍵暗号方式だから解読されやすい、ということではありません。鍵の渡し方が安全でないことが問題です。
誤りやすいポイント
- 「メールを別々に送れば安全」と考えてしまうことです。別々のメールでも、両方を盗み見られる可能性があります。
- 共通鍵暗号方式そのものが弱いと考えてしまうことです。この設問では、暗号方式の強さではなく、復号用の鍵をどう渡すかが問題です。
- ファイル名が暗号化されないことを、下線①の指摘理由と取り違えることです。選択肢イは情報漏えいの可能性に触れていますが、この問題で問われている理由とは異なります。
FAQ
Q: 鍵を別のメールで送れば、ファイルと同時に盗まれることはないのではありませんか？
A: 別のメールにしても、どちらのメールも盗聴される可能性があります。ファイルと鍵の両方が盗まれれば、暗号化されたファイルを復号できてしまいます。
A: 別のメールにしても、どちらのメールも盗聴される可能性があります。ファイルと鍵の両方が盗まれれば、暗号化されたファイルを復号できてしまいます。
Q: 共通鍵暗号方式は使わない方がよいのですか？
A: そうではありません。共通鍵暗号方式は、鍵を安全に渡せるかどうかが重要です。この設問では、鍵をファイルとは別のメールで送る方法に問題があります。
A: そうではありません。共通鍵暗号方式は、鍵を安全に渡せるかどうかが重要です。この設問では、鍵をファイルとは別のメールで送る方法に問題があります。
Q: 公開鍵暗号方式なら、鍵の問題は起きないのですか？
A: 公開鍵暗号方式では、受信者の公開鍵で暗号化し、受信者が秘密鍵で復号します。ただし、入手した公開鍵が本当に相手のものかを確認できないと、別人の鍵を使わされるおそれがあります。
A: 公開鍵暗号方式では、受信者の公開鍵で暗号化し、受信者が秘密鍵で復号します。ただし、入手した公開鍵が本当に相手のものかを確認できないと、別人の鍵を使わされるおそれがあります。
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設問2：
問題文を見る 本文中のに入れる適切な答えを、解答群の中から選べ。
aに関する解答群
ア：共通鍵
イ：公開鍵
ウ：ディジタル署名
エ：パスワード
オ：秘密鍵
模範解答
a：イ
解説
解答の導き方
まず、Aさんが最初に提案した方式を確認します。ファイルを共通鍵暗号方式で暗号化し、その鍵を別のメールで送る方法です。共通鍵暗号方式とは、暗号化と復号に同じ鍵を使う方式です。
この方法では、暗号化したファイルだけでなく、復号に使う鍵もメールで送ります。どちらのメールも見られてしまうと、受信者以外の人にもファイルを復号されるおそれがあります。メールを分けただけでは、鍵を安全に届けたことにはなりません。そのため、Eさんは「Aさんの方式は安全とはいえない」と指摘しています。
次に、Aさんが再提案した方式では、圧縮したファイルを公開鍵暗号方式で暗号化します。この方式では、暗号化に使う公開鍵と、復号に使う秘密鍵が対になっています。受信者の公開鍵で暗号化したファイルは、対応する受信者の秘密鍵で復号できます。
ここで、本文の「相手のaを入手する際には、それが相手のものであると確認できる方法で入手する必要がある」という説明が手掛かりになります。公開鍵は相手に渡して使ってもらう鍵ですが、別の人の公開鍵を相手のものだと思い込んで使うと、その人がファイルを復号できてしまうおそれがあります。したがって、鍵が相手のものであることを確かめて入手する必要があるのは、公開鍵です。
誤りやすいポイント
- 共通鍵暗号方式では、暗号化したファイルだけでなく、復号に使う鍵も安全に相手へ渡す必要があります。鍵を別のメールで送れば安全になるとは限りません。
- 公開鍵は、秘密にしておく鍵ではありません。ただし、入手した公開鍵が本当に相手のものかを確認する必要があります。
- 秘密鍵は、公開鍵で暗号化したファイルを復号するために使う鍵です。相手から受け取るものではなく、相手が管理するものです。
- ディジタル署名は、送信者やデータの改ざんの有無を確かめるための仕組みです。ファイルを暗号化するために受け取る鍵ではありません。
FAQ
Q: 公開鍵は誰にでも渡してよいのですか？
A: 公開鍵は相手に渡して使ってもらう鍵です。ただし、別の人の公開鍵を相手のものだと誤認しないよう、持ち主を確認して入手する必要があります。
A: 公開鍵は相手に渡して使ってもらう鍵です。ただし、別の人の公開鍵を相手のものだと誤認しないよう、持ち主を確認して入手する必要があります。
Q: 秘密鍵を使って暗号化するのですか？
A: この問題のように相手へ秘密のファイルを送る場合は、受信者の公開鍵で暗号化し、受信者が自分の秘密鍵で復号します。
A: この問題のように相手へ秘密のファイルを送る場合は、受信者の公開鍵で暗号化し、受信者が自分の秘密鍵で復号します。
Q: ディジタル署名でファイルを暗号化できますか？
A: ディジタル署名の主な目的は、送信者やデータが改ざんされていないことの確認です。暗号化とは目的が異なります。
A: ディジタル署名の主な目的は、送信者やデータが改ざんされていないことの確認です。暗号化とは目的が異なります。
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設問3：
問題文を見る 次の記述中のに入れる正しい答えを、解答群の中から選べ。
次期プロジェクトでは、協力会社であるP社、Q社、R社及びS社と協業する。プロジェクトの期間は12か月である。Aさんは、各協力会社との間でファイルを受け渡す方式について、Eさんから次のように指示されたので、更に検討を進めることにした。
〔ファイルを受け渡す方式に関するEさんからの指示〕
(1) メールを使用する方式以外も検討すること。
(2) ファイルを受け渡す方式は、協力会社ごとに異なっていてもよい。
(3) 協力会社間ではファイルを受け渡さない。
(4) ある協力会社との間で、ファイルを受け渡すためにアカウントを登録する必要があるシステムを使う場合、その会社からプロジェクトに参加する社員全員のアカウントを登録すること。
(5) 受け渡すファイルの機密度に合った方式を選択すること。機密度には“低”と“高”の2種類がある。X社のセキュリティポリシでは、機密度が“高”のファイルを、オンラインストレージサービスを利用して受け渡すことを禁止している。
(6) 費用（初期費用とプロジェクト期間中の運用費用の合計）が最も安い方式を選択すること。
各協力会社の参加人数及び受け渡すファイルの機密度は、表1のとおりである。
Aさんは、ファイルを受け渡す方式として、次の三つの候補を検討した。
〔ファイルを受け渡す方式の候補〕
(1) VPNとファイルサーバ
X社の拠点と協力会社の拠点との間でVPN環境を構築し、ファイルを受け渡すためのファイルサーバをX社に設置する。協力会社ごとに、異なるVPN環境の構築と異なるファイルサーバの設置を行う。この方式では、一つの協力会社につき、初期費用としてVPN環境の構築とファイルサーバの設置に100,000円、運用費用としてファイルサーバの運用及びVPN利用に、合わせて月額50,000円が掛かる。初期費用、運用費用ともに利用者数の多寡による影響はない。
(2) オンラインストレージサービス
インターネット上で提供されているオンラインストレージサービスを利用してファイルを受け渡す。このサービスは、利用者にHTTP over TLSでのアクセスを提供しており、ファイルを安全に受け渡せる。この方式では、初期費用は掛からないが、運用費用として利用者1人当たり月額500円が掛かる。X社では、全社員がこのサービスを利用することにしたので、X社の社員についての運用費用はこのプロジェクトの費用には含めない。
(3) 暗号化機能付きメールソフト
公開鍵暗号方式を使った暗号化機能付きメールソフトを導入し、メールにファイルを添付して受け渡す。この方式を安全に運用するためには、導入時にプロジェクトの参加者全員に対して、メールソフトの利用方法などに関する研修が必要である。この方式では、初期費用として、メールソフトの導入及び研修に、利用者1人当たり30,000円が掛かるが、運用費用は掛からない。X社では、全社員がこのメールソフトを利用することにしたので、X社の社員についての初期費用はこのプロジェクトの費用には含めない。
Aさんは、各協力会社との間でファイルを受け渡す方式について、Eさんからの指示に基づき協力会社ごとに選択すべき方式を検討した。その結果と、費用（初期費用とプロジェクト期間中の運用費用の合計）を、表2に示す。
b, cに関する解答群
ア：VPNとファイルサーバ
イ：オンラインストレージサービス
ウ：暗号化機能付きメールソフト
dに関する解答群
ア：30,000
イ：60,000
ウ：150,000
エ：300,000
オ：700,000
カ：750,000
キ：1,500,000
模範解答
b：ウ、c：ア、d：オ
解説
解答の導き方
まず、方式を選ぶときの条件と費用の数え方を整理します。
-
機密度が“高”のファイルがあるQ社とS社は、X社のセキュリティポリシによってオンラインストレージサービスを使えません。
-
VPN（Virtual Private Network：インターネット上で拠点同士を安全につなぐ仕組み）とファイルサーバは、協力会社ごとに別々に用意します。したがって、どの協力会社でも費用は同じです。プロジェクト期間は12か月なので、1社当たりの費用は次のとおりです。円
-
アカウント（サービスを使うための利用者登録）が必要な方式では、協力会社から参加する全員分を考えます。オンラインストレージサービスは1人当たり月額500円、暗号化機能付きメールソフトは1人当たり初期費用30,000円です。X社社員分の費用は、問題文の指示どおり計算に含めません。
次に、機密度と参加人数を見ながら、利用できる方式の費用を比べます。
P社は参加人数が10人で、ファイルは機密度が“低”のものだけです。オンラインストレージサービスを使う場合の費用は、次のとおりです。
円
この金額は、表2にも示されています。暗号化機能付きメールソフトなら 円、VPNとファイルサーバなら700,000円なので、オンラインストレージサービスが最も安くなります。
Q社は参加人数が5人で、機密度が“高”のファイルも受け渡します。そのため、オンラインストレージサービスは使えません。暗号化機能付きメールソフトは 円で、VPNとファイルサーバの700,000円より安くなります。したがって、bは暗号化機能付きメールソフトです。
R社は参加人数が50人で、ファイルは機密度が“低”のものだけです。オンラインストレージサービスは 円です。VPNとファイルサーバは700,000円、暗号化機能付きメールソフトは 円なので、オンラインストレージサービスが最も安くなります。
S社は参加人数が25人で、機密度が“高”のファイルも受け渡します。オンラインストレージサービスは使えないので、VPNとファイルサーバと暗号化機能付きメールソフトを比べます。前者は700,000円、後者は 円です。より安いVPNとファイルサーバを選ぶため、cはVPNとファイルサーバ、dは700,000円になります。
誤りやすいポイント
- 機密度が“高”のファイルがある場合、オンラインストレージサービスは費用が安くても選べません。X社のセキュリティポリシによる禁止が、費用比較より先に適用されます。
- オンラインストレージサービスの費用は、参加人数だけでなく、プロジェクト期間の12か月も掛けて計算します。
- VPNとファイルサーバの費用は、利用者数ではなく協力会社ごとに計算します。参加人数が増えても、1社当たりの費用は変わりません。
- 暗号化機能付きメールソフトの費用は、運用月数ではなく利用者数に応じた初期費用です。
FAQ
Q: オンラインストレージサービスの通信が安全でも、Q社やS社で使えないのはなぜですか？
A: X社のセキュリティポリシで、機密度が“高”のファイルをこのサービスで受け渡すことが禁止されているためです。通信の安全性だけでなく、会社のルールにも従って方式を選びます。
A: X社のセキュリティポリシで、機密度が“高”のファイルをこのサービスで受け渡すことが禁止されているためです。通信の安全性だけでなく、会社のルールにも従って方式を選びます。
Q: Q社とS社は同じ機密度なのに、異なる方式を選ぶのはなぜですか？
A: どちらもオンラインストレージサービスは使えませんが、参加人数が違います。Q社ではメールソフトの費用が150,000円でVPNの700,000円より安く、S社ではVPNの700,000円がメールソフトの750,000円より安くなります。
A: どちらもオンラインストレージサービスは使えませんが、参加人数が違います。Q社ではメールソフトの費用が150,000円でVPNの700,000円より安く、S社ではVPNの700,000円がメールソフトの750,000円より安くなります。
Q: X社社員の人数を費用に含めないのはなぜですか？
A: 問題文で、X社社員についての初期費用と運用費用はプロジェクトの費用に含めないと指定されているためです。協力会社側の参加人数を使って費用を計算します。
A: 問題文で、X社社員についての初期費用と運用費用はプロジェクトの費用に含めないと指定されているためです。協力会社側の参加人数を使って費用を計算します。
関連キーワード: VPN、オンラインストレージ、公開鍵暗号方式、暗号化、初期費用と運用費用
