情報セキュリティマネジメント 2019年 春期 午前（科目A） 問26

メッセージ認証符号【情報セキュリティマネジメント解説】

正解の理由

• MACはメッセージと共有している秘密鍵を入力にして計算されます。受信側も同じ鍵で計算し、一致すれば改ざんされていないと判断します。
• 秘密鍵を知らない第三者は正しいMACを作れないため、改ざん検出と送信者の認可（簡易な認証）に使えます。

解法ステップ

1. 問題文で問われているのは「メッセージ認証符号（MAC）の利用目的」。まず用語の役割を思い出す。
2. MACは「整合性（改ざん検出）」と「認証（誰が作ったかの確認）」に使うと記憶する。
3. 各選択肢を当てはめる：
   • 「改ざんされていないこと」 → MACに合致。
   • 「暗号化方式の確認」→ MACの役割ではない。
   • 「メッセージの概要を確認」→ これはハッシュ（要約）に近く、MACとは目的が異なる。
   • 「秘匿性を確保」→ 秘匿は暗号化の仕事。MACは秘匿しない。
4. よって ア を選ぶ。

選択肢別の誤答解説

• ア メッセージが改ざんされていないことを確認する。
  → 正しい。MACはメッセージ整合性と認証のために計算・付加される。
• イ メッセージの暗号化方式を確認する。
  → 誤り。暗号化方式（どのアルゴリズムで暗号化したか）を確認する機能はMACにない。暗号方式の判定はプロトコル設計やメタデータの話です。
• ウ メッセージの概要を確認する。
  → 誤り。メッセージの「概要」を作るのはハッシュ関数（hash function：データから固定長の要約を作る）の役割です。ハッシュは整合性検出に使えますが、鍵を使わない単純なハッシュは第三者が同じハッシュを作れるため「認証」は提供しません。MACは「ハッシュ＋秘密鍵」で整合性＋認証を提供します（例：HMAC）。
• エ メッセージの秘匿性を確保する。
  → 誤り。秘匿性（confidentiality：内容を他人に知られないようにする）は暗号化（encryption）が担当する。MACは中身を隠さず、改ざんがないか確認するためだけに使います。

よくある誤解

1. 「ハッシュとMACは同じ」
   → ハッシュは要約を作る技術で、単体では誰でも同じ要約を作れます。MACは「要約に秘密鍵を加える」ことで第三者には作れないようにしてあり、認証が付く点が異なります。
2. 「MACでデータを暗号化できる」
   → できません。MACは整合性確認のタグ（付加データ）で、内容そのものを隠す（秘匿する）機能はありません。秘匿が必要なら暗号化を別に行い、追加でMACを付ける（暗号化＋認証）ことが推奨されます。
3. 「MACは送信者の否認防止（Non-repudiation）になる」
   → 原則的に違います。MACは共通鍵を使うため、受信者も同じ鍵を持つケースでは送信者だけの作成を証明できません。否認防止が必要なら公開鍵暗号を使ったデジタル署名を使います。

補足コラム

• ファイルを送るとき、送信側がファイルに対してMACを計算し、ファイルとMACを一緒に送ります。受信側は同じ鍵でMACを再計算し、一致すれば「改ざんされていない」と判断します。社内で共有するログや設定ファイルの改ざん検知などに使えます。

• HMAC（Hash-based Message Authentication Code）：ハッシュ関数（例：SHA-256）と秘密鍵を組み合わせたMACの一種。広く標準化されているため実務で多用されます。

• $MAC=f(K,M)$
  ここで $K$ は秘密鍵、$M$ はメッセージ、$f$ はMACを生成する関数（例えばHMAC-SHA256）。

import hmac, hashlib

key = b'secret-key'
message = b'important message'

mac = hmac.new(key, message, hashlib.sha256).hexdigest()
print(mac)  # 受信側は同じ計算をして比較する

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