ITパスポート 2018年 秋期 問93

公開鍵暗号方式の処理と公開鍵の組合せ【ITパスポート 解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 各処理が「署名の作成」「署名の検証」「相手への暗号化」いずれかかを判断する。
2. 署名の作成には「作成者の秘密鍵」、署名の検証には「作成者の公開鍵」を対応させる。
3. 相手に送るデータを暗号化する処理には「受信者（相手）の公開鍵」を対応させる。
4. 表の各行と公開鍵の組合せを照らし合わせ、正しい組合せを選ぶ。

選択肢別の誤答解説

• ア: a, b
  • a（署名の付与）に「電子メール作成者の公開鍵」を使うとしていますが、署名の作成は作成者の秘密鍵で行います。よって a が誤りで、この選択肢は不正解です。
• イ: a, c
  • 同じく a が間違いです。c は正しい（後述）ですが、a の誤りでこの組合せは不正解です。
• ウ: b,
  • ウは b のみ（実際は選択肢リストの表記上の省略か）。b は正しいので一要素としては合っていますが、問題は「適切なものだけを全て挙げたもの」を問うため、正解の組合せは b と c 両方を含む必要があります。したがってウは不完全です。
• エ: b, c
  • b（受信した電子メールの署名検証）には、署名を作った側の公開鍵が必要です。正しい。
  • c（ブラウザ→Webサーバの暗号化通信）では、ブラウザが送信先であるWebサーバの公開鍵でデータを暗号化する仕組み（TLSの鍵交換など）を使います。正しい。よって エ が正解です。

よくある誤解

1. 「公開鍵は署名に使う」「秘密鍵は暗号化に使う」と逆に覚えてしまう。
   • 実際は、署名を作るには秘密鍵、署名を検証するには公開鍵を使います。暗号化は送信側が受信者の公開鍵で暗号化し、受信者が秘密鍵で復号します。
2. HTTPS（ブラウザとWebサーバ）では常に公開鍵で大量のデータを暗号化していると思う。
   • 実際は公開鍵で鍵交換を行い、その後は共通鍵（対称鍵）で高速に通信します。公開鍵は主に鍵のやり取りやサーバ証明書の検証に使われます。
3. 「公開鍵がわかれば誰でも安全に通信できる」と思う。
   • 公開鍵の正しさ（本当にそのサーバや人のものか）は証明書（CA：認証局）で保証されます。偽の公開鍵だと中間者攻撃を受けます。

補足コラム

• 署名の仕組み（簡単に）
  デジタル署名は、メッセージの要約（ハッシュ関数で作る短い値）に作成者の秘密鍵で署名処理を施します。受け取り側はその署名を作成者の公開鍵で検証し、要約値が一致すれば改ざんされていないと判断します。ハッシュ関数は「メッセージを短く一意に表す関数」です。
• Web通信（TLS/HTTPS）の現実
  かつてはブラウザが直接サーバの公開鍵で通信データを暗号化していました（RSA暗号で鍵を暗号化）。現在は、より安全で高速な「一時鍵（エフェメラル鍵）を鍵交換で決める方式（例：Diffie–Hellman）」が多く使われます。ただし試験問題では「ブラウザはWebサーバの公開鍵を使って安全な通信を確立する」と理解しておけば解けます。

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