デジタル署名とは？

デジタル署名の意味

文書のハッシュ値を署名者の秘密鍵で変換した値。検証者は署名者の公開鍵で検証し、文書が改ざんされていないこと（完全性）と、秘密鍵の持ち主が作成したこと（真正性・否認防止）を確かめる。

デジタル署名の具体例

契約書PDFへの署名、ソフトウェアのコード署名、S/MIMEによるメール署名など。署名対象を文書全体ではなくハッシュ値にすることで、公開鍵演算の負荷を一定に抑えている。

デジタル署名は試験でどう引っ掛けられる？

「秘密鍵で暗号化する」という説明は概念的な言い換えであり、実際の署名方式（RSASSA-PSS等）は暗号化とは別の手順。また署名は機密性を提供しない（本文は平文のまま）。

デジタル署名と関連する用語

• MAC
• 公開鍵暗号
• タイムスタンプ
• XML署名

デジタル署名が出た過去問

• XMLディジタル署名の特徴のうち，適切なものはどれか。

  正解：XML文書中の，任意のエレメントに対してデタッチ署名（Detached Signature）を付けることができる。

  要点：デタッチ署名は外部の対象をURI参照して署名する

  XML署名では、署名対象と署名の位置関係により3形式が定義されます。デタッチ署名は署名対象を署名要素の外側（同一文書内の任意の要素や外部リソース）に置く形式で、URI参照によって対象を指定します。XML署名はXML構文で表現され、ASN.1やCMSは用いません。

  出典：平成28年度 秋期 情報処理安全確保支援士試験 am2 問4（IPA）

• DNSSECで実現できることはどれか。

  正解：DNSキャッシュサーバが得た応答中のリソースレコードが，権威DNSサーバで管理されているものであり，改ざんされていないことの検証

  要点：DNSSECは署名で応答の出所と完全性を検証する

  DNSSECは、DNSの各リソースレコードにディジタル署名を付け、権威DNSサーバが管理する正当なデータであること、および改ざんされていないことを検証できるようにする仕組みです。信頼の連鎖を親ゾーンから辿って公開鍵の正当性を確認します。通信の暗号化は行わないので、内容の秘匿はできません。

  出典：平成28年度 秋期 情報処理安全確保支援士試験 am2 問13（IPA）

• ディジタル証明書に関する記述のうち，適切なものはどれか。

  正解：ディジタル証明書は，TLSプロトコルにおいて通信データの暗号化のための鍵交換や通信相手の認証に利用されている。

  要点：証明書はCAが公開鍵と所有者の対応を署名で保証する

  ディジタル証明書は、公開鍵とその所有者の対応を認証局が秘密鍵でディジタル署名して保証するものである。TLSでは、サーバ証明書によりサーバの正当性を検証し、その公開鍵を使って鍵交換（共通鍵の共有）を行った後に通信データを暗号化する。規格はITU-T X.509である。

  出典：平成29年度 秋期 情報処理安全確保支援士試験 am2 問10（IPA）

• XMLディジタル署名の特徴のうち,適切なものはどれか。

  正解：XML文書中の,任意のエレメントに対してデタッチ署名(Detached Signature)を付けることができる。

  要点：XML署名はURI参照で文書内の任意要素だけに署名できる

  XML署名（XML Signature）は、署名対象と署名要素の位置関係により、デタッチ署名・エンベロープ署名・エンベローピング署名の三形式を取れる点が特徴である。デタッチ署名では署名対象をURI参照で指定するため、同一文書内の任意のエレメントや外部リソースを対象にできる。文書全体ではなく部分に署名できる粒度の細かさがXML署名の利点である。

  出典：平成30年度 春期 情報処理安全確保支援士試験 am2 問3（IPA）

• 発信者がメッセージのハッシュ値からディジタル署名を生成するのに使う鍵はどれか。

  正解：発信者の秘密鍵

  要点：署名は発信者の秘密鍵で生成し公開鍵で検証する

  ディジタル署名は、署名者だけが持つ秘密鍵で処理を行い、誰でも入手できる公開鍵で検証できるという非対称性によって成り立つ。したがって発信者はメッセージのハッシュ値を自分の秘密鍵で暗号化（署名）し、受信者は発信者の公開鍵で復号して、自ら計算したハッシュ値と一致するかを確かめる。これにより改ざん検知と否認防止が同時に実現される。

  出典：平成30年度 春期 情報処理安全確保支援士試験 am2 問7（IPA）