情報セキュリティマネジメント 2017年 秋期 午前（科目A） 問24

ディジタル署名の役割【情報セキュリティマネジメント解説】

正解の理由

• 署名鍵（ここでは秘密鍵）と公開鍵は対になった鍵で、これは公開鍵暗号方式（public-key cryptography：公開鍵と秘密鍵を用いる暗号方式）による仕組みです。
• 実際はメッセージそのものではなく、メッセージのハッシュ（ハッシュ関数：入力を固定長の値に変換する関数）に秘密鍵で署名をして、それを受信者が公開鍵で検証します。これにより本人性（送信者確認）と完全性（改ざん検出）、および否認防止（送信者が後で「自分が署名していない」と主張しにくくする）が得られます。

解法ステップ

1. 「署名鍵を使って…」とある場合、まず鍵が「署名（認証・完全性）」を目的とするものか「暗号化（機密性）」を目的とするものかを区別する。
2. 公開鍵暗号方式の基本を思い出す：署名は通常「送信者の秘密鍵で作成、受信者は送信者の公開鍵で検証」する。暗号化（機密性）は「受信者の公開鍵で暗号化し、受信者が自分の秘密鍵で復号する」。
3. 選択肢を読んで、目的（送信者確認＝認証、改ざん検出＝完全性、機密性＝内容秘匿）と鍵の使い方が整合している記述を選ぶ。
4. 合致するのは ウ の説明（送信者が署名鍵で署名を作成し、受信者が送信者を確認できる）だけである。

選択肢別の誤答解説

• ア: 「受信者が署名鍵を使って、暗号文を元のメッセージに戻す」
  誤り。暗号文の復号（機密性の回復）は受信者の秘密鍵で行う（または共通鍵）。署名鍵は復号のための鍵ではなく、署名の作成に使う秘密鍵であり、復号に用いない。
• イ: 「固定文字列を付加して署名鍵で暗号化し、受信者が改ざん部位を特定できるようにする」
  誤り。署名はメッセージのハッシュに署名して改ざんの有無を検出する仕組みであり、改ざんされた「部位（どの位置が改ざんされたか）」までは特定できません。また「固定文字列を付加して署名鍵で暗号化する」という手順は一般的なデジタル署名の説明と合致しません。
• エ: 「送信者が署名鍵を使ってメッセージを暗号化することで機密性を保つ」
  誤り。送信者が自分の秘密鍵でメッセージを暗号化しても、受信者は送信者の公開鍵でそれを復号できてしまい、第三者に内容が漏れる可能性があります（公開鍵は公開されているため）。機密性を確保するには受信者の公開鍵で暗号化するか、共通鍵暗号を用います。署名は主に認証・完全性のためです。

よくある誤解

• 誤解1：署名＝暗号化と思い込む。
  多くの人は「鍵で暗号化すれば内容が守られる」と混同しますが、署名は「誰が作ったか」と「改ざんの有無」を示すもので、内容を隠すものではありません。
• 誤解2：署名で改ざん箇所がわかると思う。
  署名は「一致するかどうか」を教えますが、どの部分が改ざんされたかを自動的に示す仕組みではありません。差分検査など別の手順が必要です。
• 誤解3：公開鍵は秘密にすべきだと思う。
  公開鍵はその名の通り公開するものです。公開鍵が公開されていても安全に署名の検証ができます。秘密にするのは秘密鍵の方です。

補足コラム

1. 送信者はメッセージMからハッシュ値H(M)を計算する。
2. 送信者は自分の秘密鍵でH(M)に対して署名操作を行い、署名Sを作る。
3. メッセージMと署名Sを受信者に送る。
4. 受信者は自分でH(M)を計算し、送信者の公開鍵でSを検証して一致すれば正当性を確認する。

• 電子契約書や報告書の「誰が承認したか」を証明する。
• ソフトウェア配布で「配布元が正しい」ことを示す（コード署名）。
• 電子メールで送信者の正当性を示す（S/MIMEなど）。

• 鍵管理が重要です。秘密鍵は厳重に保管し、漏えいしたらすぐに失効手続き（公開鍵基盤：PKIでの失効リスト）を行う必要があります。
• 署名は法的証拠にもなる場合があるため、誰がどの鍵をいつ使ったかの管理ログを残すとよいです。

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