ネットワークスペシャリスト 2011年 午前2 問18
問題文
100人の送受信者が共通鍵暗号方式で、それぞれが相互に暗号化通信を行うときに必要な共通鍵の総数は幾つか。
選択肢
ア:200
イ:4,950(正解)
ウ:9,900
エ:10,000
100人の送受信者が共通鍵暗号方式で、それぞれが相互に暗号化通信を行うときに必要な共通鍵の総数は幾つか【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論:100人が相互に通信する場合、必要な共通鍵の数は4,950個です。
- 根拠:共通鍵は通信する2者間で1つ必要であり、組み合わせの数は となります。
- 差がつくポイント:単純に人数の2倍や全員分の鍵数を考えるのではなく、組み合わせの数学的理解が重要です。
正解の理由
共通鍵暗号方式では、通信する2者間で1つの鍵を共有します。100人全員が互いに通信する場合、各ペアに1つずつ鍵が必要です。ペアの数は組み合わせの計算で求められ、となるため、選択肢の中でイが正解です。
よくある誤解
「100人×2=200個」や「100人×100人=10,000個」と単純に計算してしまう誤りが多いです。鍵はペア単位で1つなので、重複や順序を考慮しなければなりません。
解法ステップ
- 共通鍵は通信する2者間で1つ必要と理解する。
- 100人の中から2人を選ぶ組み合わせの数を計算する。
- 組み合わせの公式 を適用する。
- を算出する。
- 選択肢の中から4,950を選ぶ。
選択肢別の誤答解説
- ア: 200
100人×2と誤解し、単純に人数の2倍を計算した誤り。ペア数を考慮していません。 - イ: 4,950
正解。100人のペア数を正しく計算しています。 - ウ: 9,900
100人×99人と考え、順序を区別してしまった誤り。ペアは順序を区別しません。 - エ: 10,000
100人×100人と考え、自己通信や重複を含めてしまった誤りです。
補足コラム
共通鍵暗号方式は通信相手ごとに鍵を共有する必要があるため、参加者が増えると鍵の管理が非常に複雑になります。これに対し公開鍵暗号方式では、各自が1つの公開鍵と秘密鍵を持つだけで済むため、大規模な通信に適しています。
FAQ
Q: なぜ順序を区別しないのですか?
A: 鍵は通信する2者間で共有されるため、A→BとB→Aは同じ鍵を使います。順序は意味を持ちません。
A: 鍵は通信する2者間で共有されるため、A→BとB→Aは同じ鍵を使います。順序は意味を持ちません。
Q: 共通鍵の数が多いと何が問題ですか?
A: 鍵の生成・配布・管理が煩雑になり、セキュリティリスクや運用コストが増大します。
A: 鍵の生成・配布・管理が煩雑になり、セキュリティリスクや運用コストが増大します。
関連キーワード: 共通鍵暗号、組み合わせ、鍵管理、暗号通信、セキュリティ

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