一方向性（原像計算困難性）とは？

一方向性（原像計算困難性）の意味

ハッシュ値から元のデータを逆算するのが事実上できない、というハッシュ関数の性質。この性質があるため、パスワードを平文で持たずハッシュ値だけを保存する運用が成り立つ。衝突しにくさと並ぶ、ハッシュ関数の基本要件として問われる。

一方向性（原像計算困難性）の具体例

社内システムの利用者パスワードを、管理者ですら見られない形で保存したい。データベースにはパスワードそのものではなくハッシュ値を保存し、ログイン時は入力値のハッシュと突き合わせる。漏えいしても元のパスワードは直ちには分からない。

一方向性（原像計算困難性）は試験でどう引っ掛けられる？

一方向性があってもパスワードが安全とは限らない。よく使われるパスワードは事前計算した表と照合されるため、ソルトやストレッチングを併用しないと意味が薄い。「ハッシュにしたから漏えいしても安全」という言い切りは誤り。

一方向性（原像計算困難性）と関連する用語

• パスワードの安全な保存（ソルト・ストレッチング）
• レインボーテーブル攻撃

一方向性（原像計算困難性）が出た過去問

• 暗号学的ハッシュ関数における原像計算困難性、つまり一方向性の性質はどれか。

  正解：あるハッシュ値が与えられたとき、そのハッシュ値を出力するメッセージを見つけることが計算量的に困難であるという性質

  要点：一方向性＝ハッシュ値から元のメッセージを逆算できない

  原像計算困難性（一方向性）とは、ハッシュ値だけが与えられたときに、そのハッシュ値になる入力メッセージを求めることが計算量的に困難であるという性質をいう。ハッシュ関数は求めるのは容易でも逆算はできないという一方向性を持つため、パスワードの保存などに利用される。

  出典：令和3年度 春期 高度共通_午前I試験 am1 問12（IPA）