基本情報技術者 2019年 春期 午前(科目A) 問38
問題文
メッセージ認証符号の利用目的に該当するものはどれか。
選択肢
ア:メッセージが改ざんされていないことを確認する。(正解)
イ:メッセージの暗号化方式を確認する。
ウ:メッセージの概要を確認する。
エ:メッセージの秘匿性を確保する。
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メッセージ認証符号【午前解説】
正解の理由
正解は ア です。メッセージ認証符号(MAC: Message Authentication Code)は、送信側がメッセージと共有鍵から計算して付加する短い値で、受信側が同じ鍵で再計算して一致するか確認します。一致すればメッセージが送信後に改ざんされていない(整合性)かつその共有鍵を知る者から送られた(認証)と判断できます。したがって「メッセージが改ざんされていないことを確認する」が目的です。
解法ステップ
- 問題文のキーワード「メッセージ認証符号」を確認し、MAC を思い出す。
- 各選択肢の目的を比較する:整合性(改ざん検出)、認証、秘匿性(暗号化)、概要(ダイジェスト)を区別する。
- MAC の目的が整合性と認証であることを基に、該当する選択肢を選ぶ。
- 暗号化(秘匿)や「方式の確認」「概要の確認」といった選択肢は除外する。
選択肢別の誤答解説
- ア: 正解。MAC は改ざん検出と認証を提供するため、メッセージが改ざんされていないことを確認する目的に一致します。
- イ: 誤り。メッセージの暗号化方式を「確認する」ことは MAC の目的ではなく、暗号方式の識別やネゴシエーションは別機能です。
- ウ: 誤り。「メッセージの概要を確認する」はハッシュ(ダイジェスト)の説明に近いが、MAC は鍵を使う点で目的が「概要の確認」だけでは不十分です。
- エ: 誤り。秘匿性(コンフィデンシャリティ)を確保するのは暗号化(対称/公開鍵暗号)であり、MAC は秘匿性を提供しません。
よくある誤解
- 「ハッシュ関数=MAC」と捉える誤解: 単なるハッシュは整合性の概念はあるが鍵を使わないため認証を提供せず、偽造が可能です。
- 「暗号化と同一視」: MAC はデータの秘匿(コンフィデンシャリティ)を提供しないため、暗号化と混同すると誤答します。
- 「メッセージの概要」とだけ考える誤解: 要約(ダイジェスト)という側面はあるが、MAC は鍵付きで改ざん防止機能が主要目的です。
補足コラム
- 代表的な MAC の方式には HMAC(ハッシュベースの MAC)や CBC-MAC、CMAC などがあります。HMAC はハッシュ関数(例えば SHA-256)と鍵を組み合わせて安全な MAC を提供します。
- デジタル署名は公開鍵方式により改ざん検出と送信者の否認防止(ノンレプディエーション)を提供しますが、MAC は対称鍵で動作し否認防止は弱い点が異なります。
- 実運用では「MAC + 暗号化」を組み合わせて整合性と秘匿性を同時に満たすことが多く、順序(Encrypt-then-MAC 等)にも注意が必要です。
FAQ
Q1: MAC は暗号化と併用しなければ意味がありませんか?
A1: 必須ではありませんが、秘匿性が必要な場合は暗号化が必要です。MAC は整合性と認証を補うため、両方が求められる場面では併用が一般的です。
A1: 必須ではありませんが、秘匿性が必要な場合は暗号化が必要です。MAC は整合性と認証を補うため、両方が求められる場面では併用が一般的です。
Q2: ハッシュと MAC の違いは何ですか?
A2: ハッシュは鍵を使わないダイジェストを生成し整合性確認に使えるが、鍵がないため偽造される恐れがあります。MAC は鍵を使うため受信者認証が可能です。
A2: ハッシュは鍵を使わないダイジェストを生成し整合性確認に使えるが、鍵がないため偽造される恐れがあります。MAC は鍵を使うため受信者認証が可能です。
Q3: デジタル署名と MAC の使い分けは?
A3: デジタル署名は公開鍵で非否認性を提供し第三者検証が可能、MAC は対称鍵で効率的に整合性・認証を行うが否認防止は弱い、という違いがあります。
A3: デジタル署名は公開鍵で非否認性を提供し第三者検証が可能、MAC は対称鍵で効率的に整合性・認証を行うが否認防止は弱い、という違いがあります。
関連キーワード: メッセージ認証符号、MAC、HMAC、整合性、認証、ハッシュ関数、秘匿性、暗号化、CBC-MAC、CMAC

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