ITパスポート 2010年 春期 問54

電子メールの暗号化に用いる鍵はどれか【ITパスポート 解説】

正解の理由

• 公開鍵（public key）: 誰でも入手できる鍵。相手に公開します。
• 秘密鍵（private key）: 所有者だけが持つ秘密の鍵。公開鍵と対になる鍵で、復号や署名の生成に使います。

解法ステップ

1. 公開鍵暗号の基本を確認する：暗号化と復号で異なる鍵を使う（非対称暗号）。
2. 「誰が復号できるべきか」を考える：メールを受け取るのはYさんなので、Yさんだけが復号できるようにする。
3. 受信者だけが復号できる仕組みは「受信者の公開鍵で暗号化し、受信者の秘密鍵で復号する」方式で実現する。
4. よって暗号化に使う鍵はYさんの公開鍵、選択肢では ウ が正しい。

選択肢別の誤答解説

• ア: Xさんの公開鍵
  Xさんの公開鍵で暗号化すると、対応する秘密鍵（Xさんの秘密鍵）を持つ人しか復号できません。つまりXさん自身しか復号できず、Yさんには読めないため誤りです。
• イ: Xさんの秘密鍵
  Xさんの秘密鍵で暗号化（実際には秘密鍵で「暗号化」する行為は署名に相当する場合が多い）すると、対応する公開鍵（誰でも持てる）で復号や検証ができてしまいます。これだと「誰でも内容を読む」か、少なくとも秘匿性は保てず、目的の「秘密にする」にはならないため誤りです。
• ウ: Yさんの公開鍵
  Yさんだけが持つ秘密鍵で復号できるため、通信の秘匿性が保たれます。受信者だけに読ませたいという目的に合致します。したがって正解です。
• エ: Yさんの秘密鍵
  Yさんの秘密鍵は受信者自身しか持ちません。送信者がYさんの秘密鍵を使えるはずがなく、また秘密鍵を外部に渡すことはセキュリティ上あり得ません。誤りです。

よくある誤解

1. 「送信者の秘密鍵で暗号化すれば安全」という誤解
   送信者の秘密鍵で処理すると、それは送信者の正当性（署名）を示すのに使えますが、内容が秘匿されるわけではありません。公開鍵で誰でも検証できるため、機密保持にはならない点を混同しやすいです。
2. 「公開鍵は安全でなくてもよい」と思い込みがち
   公開鍵は誰でも見られるものですが、正しい相手の公開鍵を使うことが重要です。なりすまし（悪意ある第三者が偽の公開鍵を配る）を防ぐ仕組み（証明書やPKI）も覚えておきましょう。
3. 「公開鍵暗号は全てのデータを直接暗号化する」と考える誤解
   公開鍵暗号は計算コストが高いので、実際は「データは高速の共通鍵（対称鍵）で暗号化し、その共通鍵を公開鍵で暗号化する」方式（ハイブリッド暗号）がよく使われます。

補足コラム

• ハイブリッド暗号の実際
  実務のメール暗号化（例：S/MIME、PGP）では、まずメッセージ本文をAESなどの共通鍵暗号（対称鍵暗号、英: symmetric-key）で暗号化します。次に、その共通鍵だけを受信者の公開鍵で暗号化して送ります。これにより速度と秘匿性の両立ができます。
• デジタル署名との違い
  秘密にしたい場合は受信者の公開鍵で暗号化します。一方、送信者がそのメールを送ったことを証明したい（改ざんされていないことや送信者の認証）場合は、送信者の秘密鍵で署名を付けます。場合によっては両方（暗号化＋署名）を組み合わせます。
• 公開鍵の入手方法
  公開鍵は直接相手からもらう、企業のディレクトリで参照する、公開鍵サーバや証明書（デジタル証明書）で確認するなどの方法があります。正しい公開鍵か確認するために証明書や認証局（CA：Certificate Authority）という仕組みが使われます。

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