ITパスポート 2016年 春期 問87

公開鍵暗号方式による機密データの受渡し【ITパスポート 解説】

正解の理由

• 公開鍵暗号方式（public-key cryptography：公開鍵と秘密鍵のペアを使う暗号）は、暗号化と復号に別々の鍵を使います。
• 受信者は自分の公開鍵を送信者に渡し、送信者はその公開鍵で暗号化します。復号は受信者の秘密鍵で行います。秘密鍵は決して他人に渡しません。

解法ステップ

1. 問題文を読み、誰がどの鍵を「送る」か、「暗号化」するか、「復号」するかを整理する。
2. 「送信者Bは、受信者Aから送付された a 鍵を用いてデータを暗号化」→ 暗号化に使われる鍵は、送られてきた鍵（第三者に渡しても問題ない鍵）であると判断する。
3. 「受信者Aは…自分の b 鍵を使って復号する」→ 復号に使う鍵は受信者だけが持つ秘密の鍵であると判断する。
4. 公開鍵暗号方式の性質（暗号化に公開鍵、復号に秘密鍵）を当てはめ、a=公開、b=秘密を選ぶ。

選択肢別の誤答解説

• ア（a＝公開、b＝共通）
  誤り。共通鍵（対称鍵、symmetric key：暗号化と復号に同じ鍵を使う方式）を受信者だけが持ち「自分の共通鍵で復号する」とすると、送信者と共有する必要があるため設問の流れと合いません。設問では送信者は「受信者から送られた a 鍵」を使って暗号化しており、暗号化と復号で別の鍵を使うことが前提になっています。
• イ（a＝公開、b＝秘密）
  正解。公開鍵（public key：誰でも入手できる鍵）で暗号化し、秘密鍵（private key：受信者だけが保持する鍵）で復号するのが公開鍵暗号方式の基本的な流れです。
• ウ（a＝秘密、b＝公開）
  誤り。受信者が「秘密鍵を送る」ことは矛盾です。秘密鍵は決して他人に渡してはいけません。また、公開鍵で復号できる仕組みは通常の公開鍵暗号では存在しません（復号は秘密鍵で行う）。
• エ（a＝秘密、b＝共通）
  誤り。a に秘密鍵を送付すること自体が誤りであり、b に共通鍵とするのも設問の流れと一致しません。公開鍵暗号方式の前提と合致しません。

よくある誤解

1. 「公開鍵で暗号化したら公開鍵で復号できる」
   → 誤りです。公開鍵で暗号化したデータは対応する秘密鍵で復号します。公開鍵と秘密鍵はペアですが、同じ鍵で暗号化・復号するわけではありません。
2. 「公開鍵は安全性が低いから使わない方がいい」
   → 公開鍵は公開して構わない設計です。問題は公開鍵が本当にその人のものかどうか（なりすまし対策）で、これを解決するのが証明書や指紋（後述）です。

補足コラム

• 公開鍵暗号方式は計算コストが高めです。実務では「ハイブリッド暗号方式」がよく使われます。これは、まず公開鍵で「共通鍵（セッション鍵）」だけを安全に送って、実際の大量データは共通鍵（高速な対称暗号）で暗号化する方法です。
• 署名（デジタル署名）は逆の使い方をします。送信者が自分の秘密鍵で署名し、受信者が送信者の公開鍵でその署名を検証します。これで「改ざんされていない」ことや「送信者の本人性」を確認できます。
• 鍵の正当性を確かめる仕組みが PKI（Public Key Infrastructure：公開鍵基盤）です。認証局（CA：Certificate Authority）が鍵の所有者を証明する電子証明書を発行します。

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