ITパスポート 2010年 春期 問65

電子商取引におけるディジタル署名で実現できることはどれか【ITパスポート 解説】

正解の理由

• ディジタル署名は「誰が送ったか」を確かめられます（送信者の証明）。
• 同時に「届いた内容が送られた内容のままか」を確認できます（改ざんされていないことの確認）。
• これらは公開鍵暗号方式（public-key cryptography：秘密鍵と公開鍵の2つの鍵を使う暗号方式）とハッシュ関数（hash function：データの要約値を作る関数）を組み合わせて実現します。

解法ステップ

1. 問題文で求める性質を確認：取引相手の証明（認証）と改ざん検知（完全性）か、機密保持（秘匿）か、ウイルスチェックか、アクセス制御か。
2. ディジタル署名の主要な機能を思い出す：認証・完全性（＋非否認性）であり、機密保持（盗聴防止）は直接の機能ではない。
3. 各選択肢を当てはめる：
   • 認証＋完全性に合致するものが正解 → エ を選ぶ。

• 送信者はメッセージ m のハッシュ $H(m)$ を作る。
• 送信者は自分の秘密鍵（private key）で $H(m)$ を暗号化して署名 $s$ を作る：$s={\mathrm{Sign}}_{\text{priv}}(H(m))$。
• 受信者は送られてきたメッセージと署名を受け取り、送信者の公開鍵（public key）で $s$ を復号してハッシュ値を得る。得られたハッシュと受け取ったメッセージのハッシュが一致すれば改ざんされていないこと、かつその公開鍵に対応する秘密鍵を持つ者が署名した（つまり送信者である可能性が高い）と判断する。

選択肢別の誤答解説

• ア: 意図しない第三者が機密ファイルにアクセスすることの防止
  → これはアクセス制御や認証（ログイン制・アクセス権設定）や暗号化（encryption：第三者に内容を読まれないようにする技術）が担当します。ディジタル署名自体は「誰が作ったか」と「内容の改ざん有無」を示すだけで、アクセスを直接止める機能はありません。よって誤りです。
• イ: ウイルス感染していないファイルであることの確認
  → ディジタル署名はファイルの作成者と改ざんの有無を示しますが、「ウイルスが含まれていない」ことまでは保証しません。署名された時点でウイルスがなかった可能性はありますが、その後に感染したり、署名者自身がマルウェアを含めて署名している可能性もあります。よって誤りです。
• ウ: 盗聴による取引内容の漏えいの防止
  → 盗聴（第三者が通信を覗くこと）を防ぐには暗号化（通信の内容を読めなくする）や安全な通信路（TLSなど）が必要です。ディジタル署名は内容が改ざんされていないかを検出しますが、盗聴を防ぐものではありません。よって誤りです。
• エ: 取引相手の証明と、取引内容が改ざんされていないことの確認
  → 上述の通り、ディジタル署名の主要な機能と一致します。正解です。

よくある誤解

1. 「署名＝暗号化」ではない
   → 署名はデータの改ざん検知と送信者確認が目的です。暗号化は内容を隠す（秘匿）ための技術です。別の目的を持つので混同しないようにしましょう。
2. 「署名があればウイルスは絶対に入っていない」は誤り
   → 署名はファイル作成時点での完全性を示すだけです。署名済みでもマルウェアが含まれている場合や、その後に感染する場合があります。
3. 公開鍵の真正性（その公開鍵が本当に相手のものか）を確認する必要がある
   → 署名の検証には相手の公開鍵が必要です。公開鍵が偽物だったら攻撃されます。これを防ぐのが電子証明書（digital certificate：公開鍵と所有者情報を結びつける証明書）やPKI（公開鍵基盤）です。

補足コラム

• 非否認性（sender non-repudiation）：ディジタル署名があれば、署名者が後から「私は送っていない」と否認するのを防げる場合があります（ただし、キー管理が適切であれば、という前提があります）。
• 実務での利用例：電子契約、ソフトウェアのコード署名、メールの署名（S/MIME）など。銀行やECでの重要な取引ログにも使われます。
• 実際の仕組みでは、単に署名を使うだけでなく、署名に使う鍵の信頼性を保証するために認証局（CA：Certificate Authority）やタイムスタンプが使われます。これらは「その公開鍵が本当にその会社・個人のものか」を第三者が保証する仕組みです。

# 概念例：ハッシュを作って秘密鍵で署名、公開鍵で検証
import hashlib
# message = b'取引データ'
# H = hashlib.sha256(message).digest()
# signature = sign_with_private_key(H)   # 実際はRSA/ECDSA等で署名
# # 相手側で検証
# H2 = hashlib.sha256(received_message).digest()
# valid = verify_with_public_key(H2, signature)

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