情報セキュリティマネジメント 2019年 秋期 午前(科目A) 問26
問題文
手順に示す電子メールの送受信によって得られるセキュリティ上の効果はどれか。
〔手順〕
(1) 送信者は、電子メールの本文を共通鍵暗号方式で暗号化し(暗号文)、その共通鍵を受信者の公開鍵を用いて公開鍵暗号方式で暗号化する(共通鍵の暗号化データ)。
(2) 送信者は、暗号文と共通鍵の暗号化データを電子メールで送信する。
(3) 受信者は、受信した電子メールから取り出した共通鍵の暗号化データを、自分の秘密鍵を用いて公開鍵暗号方式で復号し、得た共通鍵で暗号文を復号する。
選択肢
ア:送信者による電子メールの送達確認
イ:送信者のなりすましの検出
ウ:電子メールの本文の改ざん箇所の修正
エ:電子メールの本文の内容の漏えいの防止(正解)
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電子メールの機密性【情報セキュリティマネジメント解説】
正解の理由
手順の組合せは、本文を共通鍵暗号方式(symmetric encryption:同じ鍵で暗号化・復号する方式)で暗号化し、その共通鍵自体を受信者の公開鍵を使って公開鍵暗号方式(asymmetric / public-key encryption:公開鍵で暗号化し、対応する秘密鍵で復号する方式)で暗号化しています。
このやり方は「暗号文を受信者だけが復号できるようにする」仕組みです。したがって、電子メールの本文が第三者に読まれること(内容の漏えい)を防げます。つまり選択肢の エ(電子メールの本文の内容の漏えいの防止)が正しい理由です。
このやり方は「暗号文を受信者だけが復号できるようにする」仕組みです。したがって、電子メールの本文が第三者に読まれること(内容の漏えい)を防げます。つまり選択肢の エ(電子メールの本文の内容の漏えいの防止)が正しい理由です。
ポイントを平たく言うと:
- 本文は「共通鍵」で暗号化されるため、鍵がなければ読めない。
- その「共通鍵」自体は受信者だけが開けられるよう受信者の公開鍵で暗号化されている。
- よって本文を読む権限があるのは受信者だけになる(機密性の確保)。
ただしこの手順は「誰が送ったかを証明する(認証)」や「改ざんを検出・修正する」機能は含んでいません。送信者認証や改ざん検出が必要なら、別にデジタル署名(digital signature:送信者の秘密鍵で署名し、公開鍵で検証する技術)やメッセージ認証コード(MAC)が必要です。
解法ステップ
- 手順を簡潔に読み取り、何が行われているかを把握する。
- 本文は共通鍵で暗号化 → 共通鍵暗号(速いが鍵配布が問題)。
- 共通鍵は受信者の公開鍵で暗号化 → 公開鍵暗号で鍵配布の問題を解決。
- その組合せがどのセキュリティ目的に結びつくかを考える。
- 「鍵を秘密にする=本文を秘密にする」→ 機密性(confidentiality)。
- 選択肢を機能と照らし合わせて一致するものを選ぶ。
- 配達確認(ack)や送信者の検出、改ざん修正は手順に含まれていないため除外する。
- 結果として、本文の漏えい防止に効くので エ を選ぶ。
選択肢別の誤答解説
-
ア: 送信者による電子メールの送達確認
→ 本手順は「暗号化」のみ。配達確認(メールが届いたかの確認応答)は別の仕組み(受信確認や配信レポート)であり提供されない。 -
イ: 送信者のなりすましの検出
→ なりすまし防止にはデジタル署名(送信者の秘密鍵で署名、受信者が送信者の公開鍵で検証)が必要です。本手順は共通鍵を受信者の公開鍵で暗号化しているだけで、送信者の秘密鍵は使っていません。したがって送信者を検証できません。 -
ウ: 電子メールの本文の改ざん箇所の修正
→ 改ざん検出・修正には完全性(integrity)を保証する仕組みが必要です。MACや署名であれば改ざんを検出できますし、場合によっては再送で修正できますが、本手順はそれらを含みません。暗号文が改ざんされれば復号に失敗したり意味不明な内容になる可能性はありますが、「どこをどう修正するか」は分かりません。
よくある誤解
- 「公開鍵で暗号化=送信者の証明」ではない。公開鍵暗号は受信者を特定して鍵を守るための手段であり、送信者の身元確認は別途署名が必要です。
- 「暗号化すれば完全に安全」ではない。暗号はデータの中身を守るが、送信元・送信先の確認、メールのヘッダ情報やメタデータの漏えい、端末のウイルスなど別のリスクは残る。
- 「暗号化すれば改ざんされても元に戻せる」わけではない。改ざん検出と修正は別の対策(署名・バックアップ・再送)で対応する。
補足コラム
この手順は現実のメール暗号化でよく使われる「ハイブリッド暗号」と呼ばれる方式です。理由は単純です。共通鍵暗号は大量データを速く暗号化できますが、鍵の安全な配布が課題です。一方、公開鍵暗号は鍵配布を安全にできるが処理が遅いため、共通鍵を公開鍵で包む(暗号化する)組合せが効率的です。
代表的な実装例としては S/MIME や PGP(暗号化・署名の仕組み)があります。現場では「公開鍵の真正性(本当にその人の公開鍵か)」を担保するために証明書(CA)や社内の鍵配布ポリシーを用います。運用面では、受信者の公開鍵を確実に入手・管理する仕組み(ディレクトリや証明書管理)が重要です。
代表的な実装例としては S/MIME や PGP(暗号化・署名の仕組み)があります。現場では「公開鍵の真正性(本当にその人の公開鍵か)」を担保するために証明書(CA)や社内の鍵配布ポリシーを用います。運用面では、受信者の公開鍵を確実に入手・管理する仕組み(ディレクトリや証明書管理)が重要です。
FAQ
Q: この方法で送ればメールの件名や宛先も暗号化されますか?
A: 多くの実装では本文や添付ファイルが暗号化されますが、件名や送信者・宛先などのヘッダ情報は暗号化されないことが多いです。ヘッダの保護が必要なら専用のプロトコルやトンネル(例:端末間のエンドツーエンド暗号化)を検討します。
A: 多くの実装では本文や添付ファイルが暗号化されますが、件名や送信者・宛先などのヘッダ情報は暗号化されないことが多いです。ヘッダの保護が必要なら専用のプロトコルやトンネル(例:端末間のエンドツーエンド暗号化)を検討します。
Q: 受信側が秘密鍵を安全に管理していなかったらどうなる?
A: 秘密鍵が漏れると、その秘密鍵で暗号化された共通鍵を復号され、本文の内容が読まれる可能性があります。秘密鍵の保護(パスフレーズ、鍵保管ポリシー、HSMなど)が重要です。
A: 秘密鍵が漏れると、その秘密鍵で暗号化された共通鍵を復号され、本文の内容が読まれる可能性があります。秘密鍵の保護(パスフレーズ、鍵保管ポリシー、HSMなど)が重要です。
Q: 送信者を証明したければどうすればいい?
A: 送信者が自分の秘密鍵でメッセージにデジタル署名を付ければ、受信者は送信者の公開鍵で署名を検証できます。暗号化と署名を両方行えば、機密性と認証・完全性を同時に得られます。
A: 送信者が自分の秘密鍵でメッセージにデジタル署名を付ければ、受信者は送信者の公開鍵で署名を検証できます。暗号化と署名を両方行えば、機密性と認証・完全性を同時に得られます。
関連キーワード: 共通鍵暗号(symmetric encryption)、公開鍵暗号(asymmetric / public-key encryption)、ハイブリッド暗号、機密性、S/MIME、PGP、デジタル署名(digital signature)、鍵配布、秘密鍵、公開鍵、改ざん検出

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