公開鍵暗号とは？

公開鍵暗号の意味

公開鍵と秘密鍵の対を用い、一方で暗号化したものは他方でしか復号できない性質を利用する方式。素因数分解や離散対数など「計算が一方向に難しい」問題を安全性の根拠とする。共通鍵より数百〜数千倍遅いため、鍵交換とデジタル署名に用途を限るのが一般的。

公開鍵暗号の具体例

送信者は受信者の公開鍵でセッション鍵を暗号化して送り、受信者だけが自分の秘密鍵で取り出せる。署名の場合は逆に、署名者の秘密鍵で生成し、誰でも公開鍵で検証できる。

公開鍵暗号は試験でどう引っ掛けられる？

「秘密にする（暗号化）」なら受信者の公開鍵、「署名する」なら送信者の秘密鍵。どちらの鍵を使うかを入れ替えた選択肢が定番。

公開鍵暗号と関連する用語

• RSA
• 楕円曲線暗号
• デジタル署名
• PKI

公開鍵暗号が出た過去問

• AESの特徴はどれか。

  正解：鍵長によって，段数が決まる。

  要点：AESは鍵長に応じてラウンド数が決まる共通鍵暗号

  AESは共通鍵ブロック暗号で、ブロック長は128ビット固定、鍵長は128・192・256ビットから選べます。ラウンド（段）数は鍵長に応じて10段・12段・14段と決まります。公開鍵暗号ではなく、3回繰り返すのはトリプルDESの構成です。

  出典：平成29年度 春期 情報処理安全確保支援士試験 am2 問1（IPA）

• DNSSECに関する記述として、適切なものはどれか。

  正解：ディジタル署名によってDNS応答の正当性を確認できる。

  要点：DNSSECは署名検証でDNS応答の正当性を保証する

  DNSSECは、DNSの応答レコードに公開鍵暗号によるディジタル署名を付与し、リゾルバ側で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する仕組みである。これによりDNSキャッシュポイズニングを防げる。応答内容そのものは暗号化されず、機密性やDoS耐性を与えるものではない点に注意する。

  出典：令和1年度 秋期 情報処理安全確保支援士試験 am2 問18（IPA）

• 情報理論的安全性に基づく暗号技術はどれか。

  正解：ワンタイムパッド

  要点：情報理論的に安全なのは使い捨て乱数鍵のワンタイムパッド

  情報理論的安全性とは、攻撃者にどれだけの計算能力があっても暗号文から平文の情報が一切得られないという性質である。鍵が平文と同じ長さの真の乱数で、一度しか使われず秘密に共有されているワンタイムパッドは、この性質を満たすことが証明されている。一方、公開鍵暗号は素因数分解や離散対数問題の困難さという計算量的な仮定に安全性を依存しており、この意味での安全性は持たない。

  出典：令和7年度 秋期 情報処理安全確保支援士試験 am2 問9（IPA）