公開鍵・秘密鍵・共通鍵で受信者が復号できる暗号文を見分ける
ITパスポート試験 令和7年度 問89 ／ セキュリティ › 情報セキュリティ対策・実装技術
過去問にチャレンジ
Aさんは，Bさんから次の4種類のメッセージを受け取った。Aさんが，受け取ったメッセージを復号して読むことができるものだけを全て挙げたものはどれか。
- ア
a，b，d
- イ
a，c，d
- ウ
b，d
- エ
c，d
会話形式の解説
講師今回は共通鍵暗号方式と公開鍵暗号方式の問題です。4つのメッセージそれぞれについて「どの鍵で暗号化されたか」と「復号にはどの鍵が必要か」を対応させ、その鍵を受信者Aが使えるかどうかを確かめるのがポイントです。
受験者鍵の種類が多くて混乱します。共通鍵、公開鍵、秘密鍵と出てきますが、まず共通鍵で暗号化されたaはどう考えればよいですか。
講師共通鍵暗号方式は、暗号化と復号に同じ鍵を使う方式です。aは送信者Bとの共通鍵で暗号化されていて、受信者Aも同じ鍵を持っています。ですから、aは復号できます。
受験者では、bは受信者Aの公開鍵で暗号化されています。公開鍵は誰でも入手できる鍵なので、誰でも読めてしまうのではないですか。
講師そこが間違えやすいところです。公開鍵で暗号化した文は、対になる秘密鍵でしか復号できません。秘密鍵は持ち主だけが持つ鍵なので、bを読めるのは秘密鍵を持つ受信者Aだけです。
受験者なるほど。それなら、送信者Bの公開鍵で暗号化されたcも、Bに関係する鍵なので受信者Aが読めそうに思えます。
講師これがよくある引っかけです。cを復号するには、送信者Bの公開鍵と対になる秘密鍵が必要です。その秘密鍵は送信者B本人しか持っていないので、受信者Aはcを読めません。
受験者最後のdは送信者Bの秘密鍵で暗号化されています。秘密鍵は本人しか持っていないので、こちらも読めないのでしょうか。
講師逆向きに考えてみましょう。秘密鍵で暗号化した文は、対になる公開鍵で復号できます。送信者Bの公開鍵は誰でも入手できるので、受信者Aもdを復号できます。
受験者ということは、読めるのはa、b、dで、cだけが読めないのですね。a・c・dの組み合わせはcを含んでbが抜けていて、b・dの組み合わせはaが抜けているので、「全て」挙げたことになりません。c・dの組み合わせは、読めないcを含んでいてaとbが入っていません。
講師そのとおりです。正解は「a，b，d」の組み合わせです。補足すると、dのように秘密鍵で暗号化した文は誰でも公開鍵で読めるため、内容を隠す目的には使えません。この使い方はデジタル署名にあたり、送信者本人が作った文であることを確かめる役割を持ちます。
受験者内容を隠したいときは、受信者の公開鍵で暗号化して、受信者が自分の秘密鍵で復号する、という使い分けですね。
講師はい。機密性を確保したいなら受信者の公開鍵で暗号化し、本人確認をしたいなら送信者の秘密鍵を使う、と目的とセットで覚えておくと、似た問題にも対応できます。
まとめ
共通鍵暗号方式では、暗号化と復号に同じ鍵を使います。公開鍵で暗号化した文は対になる秘密鍵でしか復号できず、秘密鍵で暗号化した文は対になる公開鍵で誰でも復号できます。そのため受信者が読めるのは、共通鍵で暗号化した文、受信者の公開鍵で暗号化した文、送信者の秘密鍵で暗号化した文の3つです。送信者の公開鍵で暗号化した文は、送信者本人の秘密鍵がないと読めない点が引っかけになります。秘密鍵で暗号化する使い方は、内容を隠すためではなくデジタル署名の役割を持ちます。
解答・解説
正解はアです
この問題のテーマ
共通鍵暗号方式と公開鍵暗号方式で、どの鍵で暗号化された文なら受信者Aさんが復号できるかを判定する問題です。
解き方の考え方
まず、メッセージごとに「どの鍵で暗号化されたか」と「復号に必要な鍵はどれか」を対応させます。共通鍵なら同じ鍵、公開鍵で暗号化した文なら対になる秘密鍵、秘密鍵で暗号化した文なら対になる公開鍵が必要です。最後に、その鍵をAさんが持っているか、誰でも入手できるかを確認します。これで読めるメッセージをa・b・dに絞り込み、組み合わせが合う選択肢を選びます。
選択肢ごとの解説
- ○ア a，b，d「a，b，d」の組み合わせは正しいです。aはBさんとの共通鍵で暗号化されていて、Aさんも同じ鍵を持っているので復号できます。bはAさんの公開鍵で暗号化されているため、Aさんの秘密鍵で復号できます。dはBさんの秘密鍵で暗号化されていて、誰でも入手できるBさんの公開鍵で復号できます。
- ×イ a，c，d「a，c，d」の組み合わせは誤りです。cはBさんの公開鍵で暗号化されているため、復号にはBさんの秘密鍵が必要です。その秘密鍵はBさんしか持っていないので、Aさんは読めません。また、Aさんの秘密鍵で読めるbが入っていない点も誤りです。
- ×ウ b，d「b，d」の組み合わせは、bとdが読めるという点では合っています。しかし、共通鍵で復号できるaが抜けているので、「読めるものを全て」挙げたことになりません。
- ×エ c，d「c，d」の組み合わせは誤りです。Aさんが読めないcを含んでいて、読めるaとbが入っていません。
補足
よくある引っかけは「送信者Bさんの公開鍵で暗号化した文」です。Bさんの鍵なので読めそうに見えますが、復号に必要なのはBさん本人だけが持つ秘密鍵です。反対に、Bさんの秘密鍵で暗号化した文は公開鍵で誰でも読めるため、内容を隠す目的には使えません。この使い方は、送信者本人が作った文であることを確かめる署名の役割を持ちます。
POINT
- 共通鍵暗号方式では、暗号化と復号に同じ鍵を使います。
- 公開鍵で暗号化した文は、対になる秘密鍵でしか復号できません。
- 秘密鍵で暗号化した文は対になる公開鍵で復号でき、この使い方はデジタル署名にあたります。
- 秘密鍵は持ち主だけが持ち、公開鍵は誰でも入手できます。
- 機密性を確保したいときは、受信者の公開鍵で暗号化し、受信者が自分の秘密鍵で復号します。