ディジタル署名とは？

ディジタル署名の意味

送信者が自分の秘密鍵で対象のハッシュ値を暗号化して添付し、受信者が送信者の公開鍵で復号して照合する仕組み。改ざん検知に加えて、送信者本人しか作れないことから否認防止が成立する。公開鍵暗号を「暗号化とは逆向きの鍵」で使う点が要点。

ディジタル署名の具体例

契約書PDFに署名を付ける場合、文書全体を暗号化するのではなくSHA-256のハッシュ値だけを署名する。文書が1バイトでも変われば受信側で算出したハッシュ値と一致せず、改ざんが判明する。処理量が文書サイズに依存しにくい利点もある。

ディジタル署名は試験でどう引っ掛けられる？

署名は機密性を提供しない。署名付き文書はそのまま読めるため、秘匿したいなら別途暗号化が必要。また「送信者の公開鍵で暗号化する」と書かれた選択肢は暗号化と署名の取り違えで、誤りである。

ディジタル署名と関連する用語

• メッセージ認証コード（MAC）
• タイムスタンプと長期署名
• 公開鍵暗号方式（RSA）

ディジタル署名が出た過去問

• 受信した電子メールの送信元ドメインが詐称されていないことを検証する仕組みであるSPF（Sender Policy Framework）の特徴はどれか。

  正解：受信側のメールサーバが、受信メールの送信元IPアドレスと、送信元ドメインのDNSに登録されているメールサーバのIPアドレスとを照合する。

  要点：SPFはDNSに公開した送信サーバ一覧とIPを照合する

  SPFでは、ドメインの管理者があらかじめDNSに「このドメインからのメールを送出してよいサーバのIPアドレス」を公開しておきます。受信側のメールサーバは、届いたメールの送信元IPアドレスと、エンベロープの送信元ドメインについてDNSから取得した一覧とを突き合わせ、一致しなければ詐称と判断します。ディジタル署名を用いるDKIMや、ブラックリスト照会とは仕組みが異なります。

  出典：平成28年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問43（IPA）

• JIS Q 27000で定義された情報セキュリティの特性に関する記述のうち，否認防止の特性に該当するものはどれか。

  正解：ある利用者がシステムを利用したという事実を証明可能にする。

  要点：否認防止は行為の事実を後から証明できるようにすること

  否認防止とは、ある行為が行われた事実を後から当事者に否定させないようにする特性である。監査ログやディジタル署名によって「誰が何をしたか」を証明できる状態にすることで実現される。

  出典：平成28年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問39（IPA）

• DNSSECについての記述のうち、適切なものはどれか。

  正解：公開鍵暗号方式によるディジタル署名を用いることによって、正当なDNSサーバからの応答であることをクライアントが検証できる。

  要点：DNSSECは公開鍵署名でDNS応答の正当性を検証する仕組み

  DNSSECは、DNSの応答であるリソースレコードに公開鍵暗号方式によるディジタル署名を付ける拡張である。クライアント（バリデータ）は信頼の連鎖をたどって署名を検証することで、応答が正当な権威サーバに由来し改ざんされていないことを確認でき、キャッシュポイズニングを防げる。

  出典：令和1年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問40（IPA）

• 送信者Aからの文書ファイルと、その文書ファイルのディジタル署名を受信者Bが受信したとき、受信者Bができることはどれか。ここで、受信者Bは送信者Aの署名検証鍵Xを…

  正解：文書ファイルが改ざんされていないこと、及びディジタル署名が署名生成鍵Yによって生成されたことを確認できる。

  要点：署名検証で分かるのは改ざんの有無と署名者の正当性

  ディジタル署名は、文書のハッシュ値を署名生成鍵（秘密鍵）で処理したものである。受信者は署名検証鍵（公開鍵）で検証することで、文書が改ざんされていないことと、対応する署名生成鍵をもつ送信者が署名したことを確認できる。ただし改ざん箇所の特定まではできない。

  出典：令和2年度 10月 応用情報技術者試験 午前 問40（IPA）