ITパスポート 2016年 秋期 問55

ディジタル署名と電子メールに関する記述【ITパスポート 解説】

正解の理由

• PKI（Public Key Infrastructure：公開鍵基盤）は、公的なしくみで「公開鍵（public key）」と「秘密鍵（private key）」という一対の鍵を使います。公開鍵暗号（public‑key／asymmetric cryptography：対になる鍵で暗号処理を行う方式）を基にしています。
• ディジタル署名（digital signature：電子的に署名を行う仕組み）は、まずメール本文の要約（ハッシュ：hash function）を作り、そのハッシュ値を送信者の秘密鍵で暗号化して署名を作ります。受信者は送信者の公開鍵でその署名を復号（＝検証）し、受信した本文から自分でハッシュを作って比べます。
• したがって、受信者が「その署名は送信者の秘密鍵で作られたものだ」と確かめられるため、送信者が本人である（a）は確認できます。ただし「本人である」ことが完全に保証されるには、その公開鍵が本当にその人のものであると証明する仕組み（認証局：CA）が必要です。
• 同様に、ハッシュ値が一致すれば内容が改ざんされていない（c）ことが確認できます。
• 一方、ディジタル署名は本文を暗号化して隠す処理ではないため、途中で盗み見られること（機密性）は防げません。これが b が誤りである理由です。

解法ステップ

1. 各文を「認証（誰が送ったか）」「機密性（内容が見られない）」「完全性（改ざんされてない）」のどれに当たるか分類する。
2. ディジタル署名の役割を思い出す：認証・完全性・否認防止（non‑repudiation）が主。機密性は含まれない。
3. 「機密性があるか（b）」を問う文があればそれは誤りと判断。
4. a と c が正しい組み合わせを選ぶ → イ。

選択肢別の誤答解説

• ア: a, b
  b（電子メールの盗み見を防ぐ）が誤りです。署名は内容を隠しません。したがってアは不正解。
• イ: a, c
  a（送信者の確認）と c（改ざん検知）はディジタル署名の役割に合致します。よって イ が正解です。
• ウ: b, c
  b が誤りなのでウは不正解。c のみ正しいが組合せは誤りです。
• エ: a, b, c
  b が含まれているため誤りです。署名だけで機密性は保証されません。

よくある誤解

1. ディジタル署名＝メッセージの暗号化だと思い込む
   • 実際は署名は「署名データ（通常はハッシュを秘密鍵で変換したもの）」を付ける処理。本文自体は暗号化されない限り第三者に見えます。機密性が必要なら暗号化（encryption）を併用します。
2. 署名があれば送信者の身元が絶対に保証される
   • 署名は「秘密鍵を持つ者が作った」ことを示すだけです。公開鍵と人の結びつきを保証する仕組み（認証局や証明書）が重要で、鍵管理（秘密鍵の流出防止）も必須です。
3. 署名だけで通信の安全が全部解決する
   • 署名は認証と完全性に強いが、機密性・転送路の安全（盗聴、中間者攻撃対策）などは別の技術（暗号化、TLSなど）で補う必要があります。

補足コラム

1. メール本文 → ハッシュ関数（hash function：任意長を短い固定長に変える関数）でハッシュ値を作る。
2. ハッシュ値を送信者の秘密鍵（private key）で暗号化して署名を作る。
3. 受信者は送信者の公開鍵（public key）で署名を復号し、本文から計算したハッシュと比べる。
   この手順で改ざん検知と署名者の確認が可能になります。

# イメージ：実際はライブラリを使う
hash = hash_function(message)
signature = private_key.sign(hash)   # 秘密鍵で署名作成
# 受信側
verified_hash = public_key.verify(signature)
if verified_hash == hash:
    print("改ざんなし・送信者確認")
else:
    print("改ざんまたは不正な署名")

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