ITパスポート 2020年 秋期 問97

公開鍵暗号方式で非公開にする鍵の数【ITパスポート 解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 公開鍵暗号方式の基本を確認する。
   • 一人につき「公開鍵」と「秘密鍵」の2つの鍵がある。
2. 人数から鍵の合計を計算する。
   • 4人なら $4\times 2=8$ 個の鍵がある。
3. 非公開にする鍵（＝秘密鍵）の数は人数と同じ。
   • 4人なので非公開の鍵は $4$ 個。

選択肢別の誤答解説

• ア: 1
  • 誤りです。1個だと「4人のうち1人だけ秘密鍵を持つ」となり、通信（復号）できません。秘密鍵は各人1個ずつ必要です。
• イ: 2
  • 誤りです。2個では一部の人しか秘密鍵を持たないことになり、全員が暗号化・復号を行えません。
• ウ: 4
  • 正しいです。各人1個ずつ秘密鍵を持つため、4人で4個の非公開鍵になります。
• エ: 6
  • 誤りです。6個は、例えば「対称鍵（共通鍵）を各ペアごとに持つ場合」の個数（4人の組合せで $\left(\genfrac{}{}{0ex}{}{4}{2}\right)=6$）と混同している可能性があります。公開鍵暗号方式とは仕組みが違います。

よくある誤解

1. 「公開鍵も秘密にしないといけない」と思う
   • 誤解です。公開鍵は暗号化に使うため公開されます。秘密鍵だけを非公開にします。公開鍵が広く配布されることで、相手はその鍵で暗号化して送れます。
2. 「鍵の数＝通信の組合せ数」と混同する
   • 対称（共通）鍵方式では通信の組合せごとに鍵が必要になるため数が増えますが、公開鍵暗号方式は各人が1対の鍵を持つ方式です。問題文の方式を確認することが重要です。

補足コラム

• 公開鍵暗号方式（public-key encryption）は、相手の公開鍵で暗号化し、受信者が自分の秘密鍵で復号する仕組みです。これにより安全に通信できます。
• 実務では、公開鍵暗号は計算コストが高いので、実際のデータ暗号化は高速な対称鍵（共通鍵）で行い、その対称鍵を公開鍵で暗号化して送る「ハイブリッド方式」が多く使われます。
• 関連技術に PKI（Public Key Infrastructure：公開鍵基盤）があります。これは公開鍵の信頼性を担保する仕組み（電子証明書など）です。

FAQ