基本情報技術者 2018年 春期 午前（科目A） 問38

公開鍵暗号と復号権限【午前解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 問題文で「どの公開鍵で暗号化したか」を確認する（ここではBさんの公開鍵）。
2. 公開鍵暗号の基本原則を適用する：公開鍵で暗号化したデータは、対応する秘密鍵で復号する。
3. 誰がその秘密鍵を持っているかを確認する（設問では各自の秘密鍵は本人だけが持つと明記）。
4. 上記より、Bさんだけが復号可能と判定する。該当する選択肢はイ。

選択肢別の誤答解説

• ア: 「Bさんだけが、Aさんの公開鍵で復号できる。」
  間違い。まず、復号は秘密鍵で行うため「公開鍵で復号する」は誤りです。さらに、暗号化に使われたのはBさんの公開鍵なので、Aさんの公開鍵は無関係です。
• イ: 「Bさんだけが、自身の秘密鍵で復号できる。」
  正しい。暗号化に使われた公開鍵に対応する秘密鍵をBさんが所持しているため、Bさんのみが復号可能です。
• ウ: 「Bさんも、Cさんも、Bさんの公開鍵で復号できる。」
  間違い。公開鍵で復号はできません。復号は秘密鍵で行います。Bさんの公開鍵は暗号化や検証に使われますが、復号には役立ちません。さらに、CさんはBさんの秘密鍵を持っていないため復号不可です。
• エ: 「Bさんも、Cさんも、自身の秘密鍵で復号できる。」
  間違い。暗号文はBさんの公開鍵で作られているため、対応する秘密鍵（Bさんの秘密鍵）でしか復号できません。Cさんの秘密鍵は別の鍵であり、対応関係がないため復号できません。

よくある誤解

• 公開鍵で復号できると誤解する
  公開鍵は「暗号化」や「署名の検証」に使い、復号や署名生成は秘密鍵で行います。機能を逆に覚えないよう注意してください。
• 暗号化＝認証と混同する
  受信者の公開鍵で暗号化すると「機密性（誰が読めるか）」は担保されますが、送信者の真正性（送信者が本当にAか）は保証されません。真正性が必要なら送信者が秘密鍵で署名する必要があります（署名は秘密鍵で作成し公開鍵で検証）。
• 送信先が複数なら同じ暗号文を共有すればよいと考える
  受信者ごとに復号に使う秘密鍵が異なるため、複数受信者に配布する場合は別の方式（共通の対称鍵を用意し、それを各受信者の公開鍵で個別に暗号化して配る等）を用います。

補足コラム

• ハイブリッド暗号方式を使う（実用的かつ効率的）
  1. まずメッセージを対称鍵（例：ランダムなAES鍵）で暗号化する。
  2. その対称鍵を受信者ごとの公開鍵で暗号化（鍵を個別に暗号化）して添付する。
     これにより、メッセージ本体は一つで済み、各受信者は自分の秘密鍵で対称鍵を復号してからメッセージを復号します。
• 署名と暗号化の順序
  一般に「署名→暗号化」（先に送信者が署名を作成し、その署名付きメッセージを受信者の公開鍵で暗号化）を行うと、受信者は復号してから署名検証で送信者の真正性を確認できます。逆に「暗号化→署名」は設計上の問題（署名が公開された際に機密性が失われる可能性）を招くことがあります。

# 概念的な流れ（ライブラリによりAPIは異なります）
ciphertext = recipient_public_key.encrypt(plaintext)   # AがBの公開鍵で暗号化
plaintext = recipient_private_key.decrypt(ciphertext)  # Bが自身の秘密鍵で復号

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