ITパスポート 2023年 問85
問題文
IoT機器におけるソフトウェアの改ざん対策にも用いられ、OSやファームウェアなどの起動時に、それらのデジタル署名を検証し、正当であるとみなされた場合にだけそのソフトウェアを実行する技術はどれか。
選択肢
ア：GPU
イ：RAID
ウ：セキュアブート（正解）
エ：リブート
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IoT機器で起動時にデジタル署名を検証し正当なら実行する技術はどれか【ITパスポート 解説】
正解の理由
設問は「起動時（ブート時）にOSやファームウェアのデジタル署名を検証して、正当ならそのソフトウェアだけを実行する技術はどれか」を問うています。これはソフトウェアの改ざん（不正に書き換えられること）を防ぐ機能です。正解は ウ のセキュアブートです。
セキュアブート（Secure Boot：安全な起動）は、起動プロセスでソフトウェアのデジタル署名（電子的に作者や改ざんの有無を確認する仕組み）を検証します。署名が正しければ実行し、誤っていたり署名がなければ実行を止めます。これにより、改ざんされたOSや不正なファームウェアが起動してしまうリスクを低減できます。IoT機器でも多く採用されている機能です。
（用語補足：OSはOperating System（基本ソフト）。ファームウェアは機器のハードウェアを動かすための組み込みソフトウェア。デジタル署名は公開鍵暗号（public-key cryptography：秘密鍵で署名し、公開鍵で検証する仕組み）を使うことが多いです。）
解法ステップ
- 問題文でキーワードを探す：「起動時」「デジタル署名」「正当であるとみなされた場合にだけ実行」→ 起動（ブート）検証に関するものと判断。
- 各選択肢の意味を思い出す。
- GPU：Graphics Processing Unit（画像処理用の演算装置）
- RAID：Redundant Array of Independent Disks（複数のディスクで冗長性や性能を提供する仕組み）
- セキュアブート：起動時にソフトの署名検証を行う機能
- リブート：再起動すること
- 「署名検証」「起動制御」に該当するのはセキュアブートだけと結論付ける。
短くまとめると、問題文の言葉どおりの機能を持つのがセキュアブートです。
選択肢別の誤答解説
-
ア: GPU
GPU（Graphics Processing Unit：画像処理用プロセッサ）はグラフィックや並列計算を行うハードウェアです。起動時の署名検証や改ざん防止とは無関係です。 -
イ: RAID
RAID（冗長ディスク構成）はディスクの故障耐性や性能向上に使います。データの冗長化・分散の話で、起動時のソフトウェア検証とは目的が異なります。 -
ウ: セキュアブート
セキュアブートは起動時にソフトウェアのデジタル署名を検証し、正当なら実行する技術です。設問の条件に完全に合致します。 -
エ: リブート
リブート（再起動）は単に機器を再起動する操作です。署名検証や改ざん検出の機能は含みません。
よくある誤解
-
「セキュアブートがあれば完全に安全」
→ セキュアブートは起動時の改ざん防止に強いですが、運用ミス（鍵の流出や署名の不適切な管理）や起動後の脆弱性には別対策が必要です。つまり一部の攻撃を防ぐが全体のセキュリティではありません。 -
「署名があれば何でもOK」
→ 署名が有効でも、署名用の秘密鍵が漏れると攻撃者が正当な署名を作れてしまいます。鍵管理（秘密鍵を安全に保つこと）が非常に重要です。 -
「セキュアブートはPCだけの機能」
→ 元々PC（UEFI：Unified Extensible Firmware Interface）で普及しましたが、IoT機器や組み込み機器でも同様の仕組みが使われています。
補足コラム
セキュアブートが機能する流れ（簡単な手順）
- ソフトウェア開発者がファームウェアやOSイメージに秘密鍵でデジタル署名を付ける。
- デバイスには対応する公開鍵（署名を検証する鍵）が安全に格納されている。
- デバイスが起動すると、ブートローダーなどが署名を検証する。
- 署名が一致すればそのソフトを読み込み実行する。そうでなければ起動を止めるか、安全モードに移行する。
関連技術としてTPM（Trusted Platform Module：信頼できる計算環境を提供する専用チップ）があり、鍵の安全な保管や計測（起動時の状態を記録）に使われます。IoTではファームウェア更新の仕組みと組み合わせて、改ざん防止と安全な更新を両立させる運用が重要です。
覚え方のヒント：Secure Boot＝「安全に（Secure）起動（Boot）」そのままの意味です。問題文に「起動時」「署名」「実行するかどうか」が並んでいればほぼ決まりです。
FAQ
Q1: セキュアブートは無効にできますか？
A1: 多くの機器では設定で無効化できますが、無効にすると署名検証が行われず、改ざんリスクが高まります。管理者が理由を持って慎重に扱うべきです。
A1: 多くの機器では設定で無効化できますが、無効にすると署名検証が行われず、改ざんリスクが高まります。管理者が理由を持って慎重に扱うべきです。
Q2: セキュアブートと暗号化は同じですか？
A2: 異なります。暗号化はデータを読めないように保護する技術です。セキュアブートは起動時にソフトの正当性を確かめる仕組みです。目的が違いますが、併用すると安全性が高まります。
A2: 異なります。暗号化はデータを読めないように保護する技術です。セキュアブートは起動時にソフトの正当性を確かめる仕組みです。目的が違いますが、併用すると安全性が高まります。
Q3: 公開鍵／秘密鍵って何ですか？
A3: 公開鍵暗号（public-key cryptography）では「秘密鍵」で署名を作り、「公開鍵」で検証します。秘密鍵は作成者だけが持ちます。公開鍵は検証する側が使います。これにより改ざんを検出できます。
A3: 公開鍵暗号（public-key cryptography）では「秘密鍵」で署名を作り、「公開鍵」で検証します。秘密鍵は作成者だけが持ちます。公開鍵は検証する側が使います。これにより改ざんを検出できます。
関連キーワード: セキュアブート、デジタル署名、ファームウェア改ざん防止、ブート検証、TPM、公開鍵暗号
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