基本情報技術者 2025年 科目A 問09
問題文
暗号の危殆化に該当するものはどれか。
選択肢
ア:あるCAでデジタル証明書の署名に使っている公開鍵のデジタル証明書の有効期限が切れた。
イ:ある暗号アルゴリズムの秘密鍵が不正アクセスによって漏えいした。
ウ:あるハッシュ関数においてハッシュ値が同じになるデータの組みを現実的な時間内で発見する方法が見つかった。(正解)
エ:あるランサムウェアの一種で暗号化されたファイルの復号鍵が公開された。
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暗号の危殆化【午前解説】
正解の理由
「暗号の危殆化」とは、暗号化技術そのもの(アルゴリズムやハッシュ関数)が攻撃により安全性を失い、当初想定された安全性が保てなくなることを指します。選択肢のうち、ウの「あるハッシュ関数においてハッシュ値が同じになるデータの組みを現実的な時間内で発見する方法が見つかった」は、ハッシュ関数の根本的な安全性(衝突耐性)が失われたことを意味し、まさに暗号の危殆化に該当します。
具体的には、理想的な n ビットのハッシュ関数の衝突探索コストは概ね のオーダーですが、そのコストが大幅に下がり「現実的な時間内」で衝突を見つけられるとなると、ハッシュ関数は実用上使えなくなります。これが暗号アルゴリズム自体の弱体化(危殆化)です。
解法ステップ
- 「暗号の危殆化」の定義を確認する(アルゴリズムや方式の安全性低下)。
- 各選択肢が「アルゴリズムの弱点・欠陥」を示しているか、それとも運用(鍵漏えい、証明書期限切れなど)による問題かを分類する。
- アルゴリズム自体の弱体化に該当するものを選ぶ。上述の基準により、該当するのはウである。
選択肢別の誤答解説
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ア: あるCAでデジタル証明書の署名に使っている公開鍵のデジタル証明書の有効期限が切れた。
→ 証明書の有効期限切れは運用管理(ライフサイクル管理)の問題であり、暗号アルゴリズム自体の安全性低下ではありません。機能停止や接続エラーの原因にはなりますが、「危殆化」ではない。 -
イ: ある暗号アルゴリズムの秘密鍵が不正アクセスによって漏えいした。
→ 鍵の漏えいは重大なセキュリティ事故(運用上の侵害)ですが、暗号アルゴリズム自体が弱くなったわけではありません。対策は鍵の無効化・更新であり、アルゴリズムの変更は必ずしも必要ではない。 -
ウ: あるハッシュ関数においてハッシュ値が同じになるデータの組みを現実的な時間内で発見する方法が見つかった。
→ ハッシュ関数の衝突耐性が失われ、アルゴリズム自体が安全でなくなった状態。これが暗号の危殆化に該当するため正解。 -
エ: あるランサムウェアの一種で暗号化されたファイルの復号鍵が公開された。
→ 復号鍵の公開はそのランサムウェアによる暗号の運用(鍵管理または開発者側の扱い)に関する問題であり、同様にアルゴリズムの危殆化とは区別されます。公開により被害者は復旧できるが、暗号技術自体の弱体化を意味しません。
よくある誤解
- 鍵が漏れた=暗号が危殆化:鍵漏えいは運用上の事故であり、アルゴリズム自体が破られたわけではありません。対応は鍵の再発行・ローテーションです。
- 証明書の期限切れも同様に危殆化と混同されやすい:期限切れは信頼関係の維持ができないだけで、暗号的安全性の劣化ではありません。
- 衝突(collision)と前像攻撃(preimage)を混同する:衝突が見つかることは危険だが、用途によっては前像耐性や第二前像耐性も重要なので、どの性質が破られたかを正しく理解する必要があります。
補足コラム
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種類別の「危殆化」例:
- ハッシュ関数:MD5 の実用的な衝突(2004年以降)、SHA-1 の実用的な衝突(2017年以降)など。
- 公開鍵暗号:量子計算に対する脆弱性(Shor のアルゴリズムで RSA・楕円曲線が危険になる可能性)。
- 対策手法:暗号の「アジリティ(crypto agility)」を持ち、弱体化が判明したら迅速にアルゴリズム移行(マイグレーション)を行うことが重要。
-
実務対応の優先順位:
- 危殆化が報告されたアルゴリズム・ライブラリの利用停止
- 代替アルゴリズムの選定と互換性確認
- 移行計画の実行(鍵・証明書の再発行、ソフトウェア更新、互換性テスト)
- 監査と影響範囲の通知
FAQ
Q: 鍵の漏えいは「暗号の危殆化」に含まれますか?
A: 含まれません。鍵漏えいは運用上の侵害で、危惧される影響(機密性の喪失)は大きいですが、暗号アルゴリズムそのものの安全性低下とは区別します。
A: 含まれません。鍵漏えいは運用上の侵害で、危惧される影響(機密性の喪失)は大きいですが、暗号アルゴリズムそのものの安全性低下とは区別します。
Q: 衝突が見つかるとすぐに影響がありますか?
A: 影響は用途に依存します。デジタル署名や整合性検証に使っている場合、すぐに重大な影響があります。単にハッシュで重複検出するだけの用途でもリスクは増しますので、速やかな代替が推奨されます。
A: 影響は用途に依存します。デジタル署名や整合性検証に使っている場合、すぐに重大な影響があります。単にハッシュで重複検出するだけの用途でもリスクは増しますので、速やかな代替が推奨されます。
Q: 新しい攻撃が発見されたら何を優先すべきですか?
A: まずその攻撃がどの性質(衝突・前像・鍵回復など)を破るのかを評価し、使用中のプロトコルや用途への影響範囲を特定して、代替策(アルゴリズム変更、キー更新、パッチ適用)を優先実施します。
A: まずその攻撃がどの性質(衝突・前像・鍵回復など)を破るのかを評価し、使用中のプロトコルや用途への影響範囲を特定して、代替策(アルゴリズム変更、キー更新、パッチ適用)を優先実施します。
関連キーワード: 暗号アルゴリズム、ハッシュ衝突、衝突耐性、鍵漏洩、証明書管理、暗号アジリティ

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