情報セキュリティマネジメント 2016年 春期 午前（科目A） 問23

ディジタル署名の検証【情報セキュリティマネジメント解説】

正解の理由

• ディジタル署名（digital signature）は「文書の改ざん検出」と「作成者の証明（なりすまし防止）」を提供します。
• 受信者は公開鍵Xで署名を検証することで、その2つを確かめられます。

• 公開鍵（Public Key、署名検証鍵X）：誰でも知ってよい鍵で、署名の検証に使う。
• 秘密鍵（Private Key、署名生成鍵Y）：本人だけが持つ鍵で、署名の生成に使う。

解法ステップ

1. 問題文の前提を整理する：受信者Bは送信者Aの署名検証鍵Xを持ち、署名生成鍵Yは知らない。
2. ディジタル署名の基本機能を思い出す：署名は「ハッシュ関数（hash function：文書の要約を作る関数）」で作った要約を秘密鍵で変換して付ける仕組み。検証は公開鍵で元に戻し、受信文書のハッシュと比較する。
3. 検証の結果から何が分かるかを判断する：一致すれば文書は改ざんされておらず、その署名は対応する秘密鍵で作られたと判断できる。よってウが正しい。
4. その他の選択肢が主張する能力（改ざん箇所の特定、ウイルス検査など）が署名検証だけで可能かを検討する。不可であれば誤り。

選択肢別の誤答解説

• ア: 「改ざんがあった場合、その部分を判別できる」
  • 誤り。署名検証は「整合するか（yes/no）」を示すだけで、どのバイトやどの段落が改ざんされたかを教えてくれません。改ざん箇所の特定には差分比較やログ、バージョン管理など別の仕組みが必要です。
• イ: 「文書がウイルスに感染していないことを認証局に問い合わせて確認できる」
  • 誤り。認証局（CA：Certificate Authority）は鍵の所有者を証明する機関であり、ウイルス検査は行いません。ウイルス検査はアンチウイルスソフトやサンドボックスなど別の対策が必要です。
• ウ: 「文書が改ざんされていないこと、及びディジタル署名が署名生成鍵Yによって生成されたことを確認できる」
  • 正しい。公開鍵Xでの検証により、文書の整合性と署名が対応する秘密鍵で作られたことを確認できます（前提としてXが確かにAの公開鍵であることが信頼されている場合）。
• エ: 「どちらかが改ざんされた場合、どちらが改ざんされたかを判別できる」
  • 誤り。署名と文書のどちらが改ざんされたかを単独で識別することはできません。例えば署名が改ざんされていれば検証は失敗しますが、失敗の原因が署名か文書かは検証だけで判別できません。

よくある誤解

1. 「署名検証でウイルスも検出できる」
   • 誤解です。署名はファイルの整合性と送信者の証明に役立ちますが、マルウェアの有無は検出できません。ウイルス対策は別途実施します。
2. 「検証に成功すれば絶対に安全」
   • 部分的に正しいですが不完全です。署名検証が成功しても、公開鍵X自体が偽物だったり（鍵のなりすまし）、秘密鍵Yが漏れている場合は安全とは言えません。公開鍵の出所確認（証明書の検証や失効確認）が必要です。
3. 「検証で改ざん箇所まで分かる」
   • これも誤解です。検証は一致／不一致を返すだけです。改ざん箇所を突き止めるには差分解析やログが必要です。

補足コラム

• 受信者は単に公開鍵を持っているだけでなく、その公開鍵が確かにAのものであることを確認する必要があります。通常は送信者の公開鍵を証明書で受け取り、認証局（CA）が発行した証明書チェーンや失効情報（CRL/OCSP）を確認します。
• 秘密鍵は強固に保護されるべきです（ハードウェアトークンやHSM：Hardware Security Moduleの利用）。秘密鍵が漏れると署名の信頼性は失われます。

FAQ