情報セキュリティマネジメント 2016年 春期 午前（科目A） 問28

共通鍵（対称鍵）暗号【情報セキュリティマネジメント解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 問題文で使う暗号アルゴリズムを確認：AES → ブロック暗号（対称暗号）。
2. 対称暗号の特徴を思い出す：暗号化と復号に「同じ鍵」を使う。
3. 選択肢を照らし合わせる：双方で共有された鍵が必要 → イ を選ぶ。
4. 他の選択肢（公開鍵や片方だけの秘密鍵）は対称暗号では不適切と排除する。

選択肢別の誤答解説

• ア: PCだけが所有する秘密鍵
  → 対称暗号では暗号化と復号に同一鍵が必要です。片方だけが持っていれば復号できないため不可です。秘密鍵と言う語は「公開鍵暗号」における用語と混同しやすい点に注意してください。
• イ: PCとサーバで共有された共通鍵
  → AESは対称鍵暗号なので、暗号化と復号で同一の共通鍵を使います。IPsecのESPなどで実際に使われるのはこの方式です。
• ウ: PCの公開鍵
  → 公開鍵は誰でも入手できる鍵で、公開鍵暗号で暗号化や認証に使います。AES自体は公開鍵で動くものではありません。公開鍵は共通鍵を安全に配布するための手段（例えば公開鍵暗号で共通鍵を暗号化して送る）として使うことはありますが、直接AESの鍵として「公開鍵」を使うことはできません。
• エ: サーバの公開鍵
  → ウと同様、公開鍵は対称鍵の代わりになりません。公開鍵は相手の認証や鍵交換の補助に使いますが、AES暗号化そのものには「両者で共有する秘密の共通鍵」を使います。

よくある誤解

• 「公開鍵があれば安心して暗号化できる」
  → 公開鍵は相手を特定したり（認証）、共通鍵を安全に渡すために使えますが、実際の高速なデータ暗号化には対称鍵（共通鍵）を用います。公開鍵は暗号化処理が遅く、大量データの暗号化には向きません。
• 「秘密鍵は片方だけ持っていれば良い」
  → これは公開鍵暗号での秘密鍵の役割（署名の復号や秘密保持）と混同した誤りです。対称鍵暗号では両端が同じ鍵を持つ必要があります。
• 「鍵はずっと同じで良い」
  → セキュリティ上、同一鍵を長期間使うのはリスクです。実務では IKE などでセッションごとに鍵を更新（再ネゴシエート）する運用が一般的です。

補足コラム

• IPsecにおける鍵管理の実務イメージ：管理者は手で鍵を配るわけではなく、IPsecのセットアップでIKE（Internet Key Exchange）というプロトコルが自動的に鍵を生成・交換します。IKEでは Diffie-Hellman（DH）という鍵共有方式を使い、公開鍵暗号や証明書（PKI）で相手の身元を確認しつつ、最終的に共通の対称鍵（AESの鍵など）を安全に決定します。
• AESのモードと安全性：AES自体はブロック暗号で、どの方式（モード）で動かすかにより安全性が変わります。近年は暗号化と認証（改ざん検知）を同時に行うAES-GCMのようなAEAD（Authenticated Encryption with Associated Data）が推奨されています。鍵長は一般に128/192/256ビットがあり、業務機密の重要度に応じて選びます。

FAQ