共通鍵暗号方式の見分け方 AES・RSA・PKI・SHA-256
情報セキュリティマネジメント試験 2022年 サンプル問題 問20 ／ セキュリティ › 情報セキュリティ
過去問にチャレンジ
データベースで管理されるデータの暗号化に用いることができ，かつ，暗号化と復号とで同じ鍵を使用する暗号方式はどれか。
- ア
AES
- イ
PKI
- ウ
RSA
- エ
SHA-256
会話形式の解説
講師今回は暗号に関わる4つの用語から、データベースのデータを暗号化でき、暗号化と復号に同じ鍵を使う方式を選ぶ問題です。まず「同じ鍵」という条件に注目しましょう。
受験者暗号化と復号で同じ鍵を使うのは、共通鍵暗号方式のことでしょうか。
講師そのとおりです。暗号化と復号に同じ鍵を使う方式を共通鍵暗号方式といいます。次に、4つの用語が暗号方式なのか、それ以外の仕組みなのかを分けてみましょう。
受験者PKIは名前に「公開鍵」が入っているので、公開鍵暗号の一種だと思っていました。
講師そこは間違えやすいところです。PKIは公開鍵基盤の略で、公開鍵が本人のものだと証明して管理する仕組みです。鍵を管理する仕組みで、データを暗号化する方式そのものではありません。
受験者では、PKIはここで外れますね。SHA-256もデータを変換するので、暗号の仲間に見えます。
講師SHA-256はハッシュ関数です。入力データから256ビットのハッシュ値、つまりデータの要約値を作ります。一方向の変換なので、ハッシュ値から元のデータに戻すことは困難です。
受験者元に戻せないなら、復号ができません。鍵を使って暗号化と復号をする方式でもないので、SHA-256も外れますね。
講師はい。残ったAESとRSAは、どちらもデータの暗号化に使える方式です。ここからは、使う鍵が1種類か2種類かで分けます。
受験者RSAは公開鍵暗号方式だったと思います。そうだとすると、鍵は2種類でしょうか。
講師そうです。RSAは公開鍵暗号方式で、暗号化と復号に別々の鍵を使います。暗号化には使えますが、「同じ鍵を使う」という条件に合わないので外れます。
受験者残ったAESが、1つの鍵で暗号化と復号をする方式ということですね。
講師はい。AESは共通鍵暗号方式の代表で、1つの秘密鍵を暗号化にも復号にも使います。データベースのデータを暗号化して元に戻せて、鍵が同じという条件も満たすので、AESが正解です。
受験者整理すると、PKIは鍵を管理する基盤、SHA-256は元に戻せないハッシュ関数、RSAは鍵が2種類の公開鍵暗号、AESは鍵が1種類の共通鍵暗号、ということですね。
講師その整理で大丈夫です。似た用語が並んだら、まず暗号方式かどうかで分け、暗号方式なら鍵の数で分けると、迷わずに絞り込めます。
まとめ
この問題は、データの暗号化に使えて、暗号化と復号に同じ鍵を使う方式を選ぶものです。PKIは公開鍵を管理する基盤で暗号方式ではありません。SHA-256は元に戻せない一方向のハッシュ関数なので、復号ができません。RSAは暗号化と復号に別々の鍵を使う公開鍵暗号方式です。1つの秘密鍵で暗号化と復号を行う共通鍵暗号方式のAESが正解です。
解答・解説
正解はアです
この問題のテーマ
暗号に関する4つの用語から、「同じ鍵で暗号化と復号を行う」という条件に合う方式を選ぶ問題です。共通鍵暗号方式・公開鍵暗号方式・公開鍵基盤・ハッシュ関数の違いを区別できるかが問われます。
解き方の考え方
最初に、問題文の「暗号化と復号とで同じ鍵」という条件が共通鍵暗号方式を指すことを確かめます。次に、4つの用語をそれぞれ「暗号方式か、それ以外の仕組みか」で分けます。暗号方式だった用語は、さらに使う鍵が1種類か2種類かで分けます。そのうえで、データを暗号化でき、元に戻せて、しかも同じ鍵で済む用語を探します。
選択肢ごとの解説
- ○ア AESアのAESは、データを暗号化するアルゴリズムです。AESは共通鍵暗号方式に属し、1つの秘密鍵を暗号化にも復号にも使います。そのため、データベースのデータを暗号化して元に戻すことができ、鍵が同じという条件も満たします。したがって、アが正解です。
- ×イ PKIイのPKIは、公開鍵基盤（公開鍵が本人のものだと証明して管理する仕組み）を指す略語です。PKIは鍵の管理のための仕組みであり、データを暗号化する方式そのものではありません。したがって、暗号方式を問う問題の答えにはなりません。
- ×ウ RSAウのRSAは、データの暗号化に使える方式です。ただしRSAは公開鍵暗号方式で、暗号化と復号には別々の鍵を使います。そのため、「同じ鍵を使う」という条件に合いません。
- ×エ SHA-256エのSHA-256は、入力データから256ビットのハッシュ値（データの要約値）を作るハッシュ関数です。ハッシュ化は一方向の変換なので、ハッシュ値から元のデータに戻すことは困難です。また、鍵を使って暗号化と復号を行う方式でもありません。したがって、条件に合いません。
POINT
- 暗号化と復号に同じ鍵を使う方式を、共通鍵暗号方式といいます。AESはその代表です。
- RSAは公開鍵暗号方式で、暗号化と復号に使う鍵が異なります。
- PKIは公開鍵を管理する基盤であり、暗号方式ではありません。
- SHA-256はハッシュ関数です。元に戻せない一方向の変換なので、復号を前提とする暗号方式とは区別します。