ITパスポート 2017年 春期 問99

文書をAさんからBさんに送るとき、公開鍵暗号方式を用いた暗号化とディジタル署名によって、セキュリティを確保したい。このとき、Aさんの公開鍵が使われる場面はどれか。【ITパスポート 解説】

正解の理由

解法ステップ

1. まず「誰が何をするか」を整理する。Aさんは文書を送る側、Bさんは受け取る側。
2. 「ディジタル署名」は誰が付ける？ → 文書の作成者（Aさん）が自分の秘密鍵で署名を付与する。
3. 「署名の検証」は誰がする？ → 受け取った側（Bさん）が、署名が本当にAさんのものかを確認するために Aさんの公開鍵を使う。
4. よって「Aさんの公開鍵」が使われるのは署名の検証の場面であると判断する。

選択肢別の誤答解説

• ア: Aさんが送る文書の暗号化
  誤り。暗号化で「相手以外に読ませたくない」場合、送信者は受信者（Bさん）の公開鍵を使って暗号化します。Aさんの公開鍵は暗号化には使いません。
• イ: Aさんが送る文書へのディジタル署名の付与
  誤り。署名の「付与」は署名者（Aさん）が自分の秘密鍵で行います。公開鍵は署名の検証に使うもので、署名作成には使いません。
• ウ: Bさんが受け取った文書に付与されたディジタル署名の検証
  正しい。署名は Aさんの秘密鍵で作られるので、対応する Aさんの公開鍵で検証します。これにより「本当にAさんが作ったか」「途中で改ざんされていないか」をチェックできます。
• エ: Bさんが受け取った文書の復号
  誤り。文書を復号（暗号文を元に戻す）するのは受信者（Bさん）が自分の秘密鍵を使います。Aさんの公開鍵は復号に使いません。

よくある誤解

1. 「公開鍵で暗号化したものは公開鍵で復号できる」と思う
   公開鍵は誰でも持てますが、公開鍵で暗号化したものを復号できるのは対応する秘密鍵を持つ人だけです。公開鍵と秘密鍵はセットで役割が違います。
2. 「署名は暗号化と同じ仕組みで送信者の秘密鍵で暗号化するだけだ」と考える
   署名は文書の『作成者確認＋改ざん検出』が目的です。技術的にはハッシュ値に対する秘密鍵での処理などを行いますが、意味合いが暗号化（機密性）とは別です。目的を区別しましょう。
3. 「公開鍵はどこかに置けば安全」と考える
   公開鍵は公開して問題ありませんが、偽の公開鍵（なりすまし）を使われないように、信頼できる証明（署名付きの鍵や証明書）が重要です。

補足コラム

• 仕組みを数式で簡単に示すと：
  署名作成： $S={\text{Sign}}_{K_A^{\text{priv}}}(M)$
  署名検証： ${\text{Verify}}_{K_A^{\text{pub}}}(M,S)\Rightarrow \text{true/false}$
  暗号化（Bに対して）： $C={\text{Encrypt}}_{K_B^{\text{pub}}}(M)$
  復号（B側）： $M={\text{Decrypt}}_{K_B^{\text{priv}}}(C)$
• 実務での注意点：
  公開鍵は本人かどうかを証明するために「証明書（certificate）」が使われます。証明書は第三者（認証局：CA）が「この公開鍵は本当にAさんのものです」と証明したデータです。これがないと公開鍵のなりすましに注意が必要です。

FAQ