ITパスポート 2009年 春期 問86

ディジタル署名に関する記述【ITパスポート 解説】

正解の理由

• ディジタル署名（digital signature：電子的にデータの送信者確認と改ざん検出を行う仕組み）
• 秘密鍵（private key：本人だけが持つ暗号鍵で、署名や復号などに使う）
• 公開鍵（public key：誰でも使える暗号鍵で、署名の検証や暗号化に使う）
• ハッシュ関数（hash function：データを短い固定長の要約にする関数。わずかな変更でも結果が大きく変わる）

解法ステップ

1. 問題文で「ディジタル署名」の目的を思い出す。ポイントは「改ざん検出」と「送信者の確認（なりすまし防止）」であること。
2. 各選択肢がその目的に合うかをチェックする。
   • 改ざんが検知できるか？ → 合う（イ）
   • 公開鍵を秘匿する？、盗聴防止？、秘密鍵を送る？ → これらはディジタル署名の目的や運用と矛盾する。
3. 正しい選択肢を選ぶ。理由は「署名の検証手順（ハッシュ化＋秘密鍵で署名、公開鍵で検証）」に基づく。

• 署名は「文書そのものを暗号化する」ものではなく、「文書の要約を署名する」ことで効率的に改ざんを検出する。
• 秘密鍵は本人のみが保持し、公開鍵は検証のために公開される。

選択肢別の誤答解説

• ア: 署名付き文書の公開鍵を秘匿できる。
  公開鍵（public key）は「公開するため」の鍵です。公開鍵を隠してしまうと誰も署名を検証できなくなります。公開鍵自体を隠すことは運用上意味がありません（公開鍵を配布しないなら署名の利点が失われます）。したがって不適切です。
• イ: データの改ざんが検知できる。
  正しい。ディジタル署名は、送信者がハッシュを秘密鍵で署名し、受信者が公開鍵で検証することで、改ざんがあったかどうかを確かめられます。これによりデータの整合性（改ざんの有無）と送信者の確認が可能です。
• ウ: データの盗聴が防止できる。
  間違い。盗聴（eavesdropping：第三者が通信内容を覗くこと）を防ぐためには暗号化（encryption：内容を読めないようにする）が必要です。ディジタル署名はデータの正当性と整合性を保証しますが、内容を秘密にする（機密性を保つ）ものではありません。暗号化と署名は別の目的です。ただし、署名と暗号化を併用すれば両方の効果が得られます。
• エ: 文書に署名する自分の秘密鍵を圧縮して通信できる。
  間違い。秘密鍵（private key）は絶対に他人に渡してはいけません。秘密鍵を送ると、その鍵で誰でも署名できるようになり、なりすましや重大なセキュリティ侵害を招きます。秘密鍵は端末内に安全に保管して使うもので、圧縮して送信するという運用は誤りです。署名は秘密鍵を使ってローカルで作成し、署名データそのもの（または署名付き文書）を送ります。

よくある誤解

1. 「ディジタル署名はデータを暗号化するから内容が見えない」
   → 実際は署名は整合性と認証が目的で、機密性（内容を隠すこと）は暗号化の役割です。署名だけでは盗聴を防げません。
2. 「公開鍵は秘密にしていい」または「秘密鍵はネットで渡しても大丈夫」
   → 公開鍵は検証のために広く公開することが前提です。逆に秘密鍵は厳重に保護し、他人に渡してはいけません。
3. 「署名を見れば送信者が確実にその人だと分かる」
   → 署名はその秘密鍵を持つ人が作ったことを示しますが、公開鍵とその所有者を結びつける仕組み（証明書や認証局）がなければ、公開鍵自体が本当にその人のものか確認できません。認証のためには公開鍵基盤（PKI：Public Key Infrastructure）などが必要です。

補足コラム

• 署名の仕組み（簡易図）
  1. 送信者：文書 → ハッシュ関数で要約（短い固定長） → 秘密鍵で暗号化 → 署名を付けて送信
  2. 受信者：受け取った文書 → 同じハッシュ関数で要約 → 送られてきた署名を公開鍵で復号 → 2つのハッシュが一致すれば改ざんなし
• 実際の利用例
  • ソフトウェアの配布で「このファイルは改ざんされていない」と示すコード署名。
  • 電子メールの署名（例：S/MIME）。
  • 電子契約書や電子申請での本人確認。
• 代表的なアルゴリズム
  • RSA（公開鍵暗号の一種）やECDSA（楕円曲線を使う方式）がよく使われます。どちらも「秘密鍵で署名し、公開鍵で検証する」流れは同じです。

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