Question 1

共通鍵暗号方式において、通信する相手ごとに異なる鍵が必要になるため、相手の数が増えるほど用意・保管すべき鍵が急激に増えてしまう課題を何と呼ぶか？

Accepted Answer

鍵管理問題（相手が増え鍵が急増する）。共通鍵暗号方式では通信する相手ごとに別々の鍵を用意する必要があるため、n人が互いに通信する場合は n×(n−1)÷2 個の鍵が必要になり、人数が増えるほど鍵の作成・配布・保管の負担が急激に大きくなります。他の選択肢の誤り：・鍵配送問題は、暗号化に使う共通鍵そのものを、盗聴されずに相手へ届けなければならないという課題であり、鍵の「数」が増えることを指す鍵管理問題とは着眼点が異なります（どちらも公開鍵暗号方式の登場によって解決が図られました）。・危殆化は、計算機の性能向上や解読手法の進歩によって、これまで安全とされてきた暗号アルゴリズムの安全性が低下することを指す言葉であり、鍵の数の問題とは異なります。・総当たり攻撃は、考えられる鍵やパスワードを片端から試して解読を試みる攻撃手法であり、鍵の管理上の課題を指す言葉ではありません。

Question 2

公開鍵暗号方式の代表的なアルゴリズムで、素因数分解の計算困難性を安全性の根拠としているものはどれか？

Accepted Answer

RSA。開発者3人の頭文字です。現在は、より短い鍵長で同等の強度を持つ「楕円曲線暗号」も普及してきています。他の選択肢の誤り：・「AES」は、共通鍵暗号方式の代表的なアルゴリズムであり、素因数分解の困難性を利用する公開鍵暗号のRSAとは方式が異なります。・「DES」は、AES以前に広く使われていた共通鍵暗号方式であり、公開鍵暗号であるRSAとは異なります。・「SHA-256」は、データを固定長に変換するハッシュ関数であり、暗号化を行う暗号方式とは目的が異なります。

Question 3

データを不可逆な（元に戻せない）固定長の文字列に変換する関数で、改ざん検知やパスワード保存に使われるものはどれか？

Accepted Answer

ハッシュ関数（不可逆で固定長に変換）。入力データの長さにかかわらず固定長の値（ハッシュ値）を返し、そこから元のデータを復元できない一方向性を持ちます。少しでもデータが変わると全く違う値になるため改ざん検知に使われ、パスワードもハッシュ値の形で保存されます。SHA-256などが代表例です。他の選択肢の誤り：・共通鍵暗号は、同じ鍵を使って暗号化と復号を行う方式であり、鍵があれば元に戻せる点で、元に戻せないハッシュ関数とは性質が異なります。・電子署名は、ハッシュ関数を内部で利用して作成者の証明と改ざん検知を行う仕組みであり、固定長への変換を行う関数そのものではありません。・データ圧縮は、元のデータに戻せる形で容量を小さくする処理であり、元に戻せず固定長になるハッシュ関数とは目的も性質も異なります。

Question 4

共通鍵暗号方式と公開鍵暗号方式を組み合わせ、鍵の受け渡しには公開鍵暗号を、データ通信には共通鍵暗号を使うことで、速度と安全性を両立させる方式を何と呼ぶか？

Accepted Answer

ハイブリッド暗号方式（2方式を組合わせ両立）。SSL/TLS通信などで実際に使われている方式で、共通鍵の「速さ」と公開鍵の「鍵配布の容易さ」のいいとこ取りをしています。他の選択肢の誤り：・ブロック暗号は、データを一定サイズの塊に分けて暗号化する処理方式を指し、2つの暗号方式を組み合わせるハイブリッド暗号とは異なる観点の分類です。・ストリーム暗号は、データを1ビットや1バイトずつ連続的に暗号化する処理方式を指し、ハイブリッド暗号とは異なる観点の分類です。・量子暗号は、量子力学の原理を利用して盗聴を検知する次世代の暗号技術であり、既存の2方式を組み合わせるハイブリッド暗号とは全く異なる技術です。

Question 5

PCのマザーボードに直接搭載され、内部で暗号鍵の生成・保管や暗号処理を行うことで、秘密鍵などの重要情報を外部に取り出せないようにするセキュリティチップを何と呼ぶか？

Accepted Answer

TPM（外部に出さず安全に処理する装置）。PCのマザーボード上に直接実装される（またはCPUに統合される）専用チップで、暗号鍵の生成・保管や暗号処理をチップ内部だけで行い、鍵を外部に取り出せないようにします。チップをこじ開けようとすると壊れる構造になっており、Windowsのディスク暗号化などで「PCごと盗まれても他の環境では復号できない」仕組みを実現しています。他の選択肢の誤り：・CPUは、コンピュータ全体の演算処理を担う中心的な部品であり、鍵の保護に特化したTPMとは役割が異なります。・GPUは、画像処理や並列計算に特化した部品であり、重要情報を安全に保管するTPMとは目的が異なります。・NFCは、機器を近づけて通信するための近距離無線通信の部品であり、鍵を安全に保管するTPMとは異なります。

Question 6

パスワードを忘れた際などに使う「秘密の質問」がセキュリティ上推奨されない理由はどれか？

Accepted Answer

SNS等で答えを推測される点。「母親の旧姓」や「ペットの名前」などは、ソーシャルエンジニアリングで容易に入手できる場合が多く、脆弱性につながります。他の選択肢の誤り：・「システムに不具合が生じやすいから」は、秘密の質問自体が原因で不具合が起きやすいという事実はなく、推奨されない理由としては誤りです。・「値を暗号化して保存できないから」は、秘密の質問の答えも他の情報と同様に暗号化して保存することは可能であり、推奨されない直接の理由ではありません。・「忘れてしまう利用者が多いから」は、利便性の課題ではありますが、セキュリティ上の脆弱性を理由とする推奨されない主な理由ではありません。

Question 7

CAPTCHA（キャプチャ）と呼ばれる、歪んだ文字を読み取らせて入力させる認証の主な目的はどれか？

Accepted Answer

人と自動プログラムとの見分け。プログラムによるアカウントの大量作成や、パスワード総当たり攻撃などを防ぐためのチューリングテストの一種です。他の選択肢の誤り：・「暗号強度を高めるための仕組み」は、CAPTCHAの目的とは無関係であり、CAPTCHAはあくまで人間かどうかを判別するための仕組みです。・「入力の誤りを防ぐための仕組み」は、フォームのバリデーションなどの目的であり、ボットを排除するCAPTCHAの主目的とは異なります。・「視力の状態を調べるための検査」は、視力検査の目的であり、CAPTCHAの本来の目的とは無関係です。

Question 8

無線LANの暗号化規格WPA2/WPA3で使われている、高度な暗号化アルゴリズム（共通鍵暗号）を何と呼ぶか？

Accepted Answer

AES（WPA2/3で使う高度な暗号方式）。現在、米国標準規格として採用されている極めて強固な暗号方式で、無線LANだけでなくファイル暗号化など広く使われています。他の選択肢の誤り：・TKIPは、旧規格WPAで使われていた暗号化方式であり、より新しいWPA2/WPA3で使われるAESに比べて安全性が劣ります。・RC4は、古くから使われていたストリーム暗号であり、脆弱性が指摘されており現在のWPA2/WPA3のAESとは異なります。・DESは、AES登場以前に標準とされていた共通鍵暗号方式であり、鍵長が短く現在は安全性が不十分とされ、AESに置き換えられています。

Question 9

電子証明書のうち、有効期限内であるにもかかわらず秘密鍵の漏えいなどの理由で無効にされたものの一覧を何と呼ぶか？

Accepted Answer

CRL（証明書の失効状況を確認するリスト）。秘密鍵の漏えいや所属の変更などが起きた場合、認証局は有効期限が残っていてもその証明書を失効させ、失効した証明書の情報をCRLに掲載します。ブラウザなどはCRLやOCSPという仕組みを使って、提示された証明書が失効していないかを確認します。なお有効期限そのものは証明書自体に記載されているため、CRLを見なくても確認できます。他の選択肢の誤り：・ACL（アクセス制御リスト）は、誰がどのリソースにどこまでアクセスできるかを定めたリストであり、証明書の失効情報を扱うCRLとは目的が異なります。・ホワイトリストは、許可する対象だけをあらかじめ列挙しておく一般的な仕組みの呼び方であり、認証局が発行する証明書失効リストを指す言葉ではありません。・ブラックリストは、拒否する対象だけを列挙しておく一般的な仕組みの呼び方であり、PKIにおける正式な失効情報の仕組みであるCRLとは異なります。

Question 10

ブロックチェーンにおいて、ブロックのハッシュ値が定められた条件（先頭に一定個数の0が並ぶなど）を満たすように、マイニングで値を変えながら探し出す使い捨ての数値を何と呼ぶか？

Accepted Answer

ナンス（条件を満たすまで探し続ける数値）。ブロックチェーンの各ブロックには、取引データ、直前のブロックのハッシュ値、そしてナンスが含まれます。マイニングとは、ブロック全体のハッシュ値があらかじめ定められた条件（例：先頭に0が一定個数並ぶ）を満たすようなナンスを、値を変えながら探し出す計算競争のことです。過去のブロックを改ざんすると、それ以降すべてのブロックでナンスを計算し直さなければならないため、改ざんが事実上不可能になります。他の選択肢の誤り：・トークンは、ブロックチェーン上で資産や権利の価値を表す証票であり、マイニングで探索される数値であるナンスとは異なります。・スマートコントラクトは、あらかじめ定めた条件が満たされると契約内容が自動的に実行される仕組みであり、ナンスとは異なる概念です。・ウォレットは、暗号資産や秘密鍵を管理するための手段であり、ブロックの生成に使われるナンスとは異なります。

認証・暗号化技術の一問一答