耐タンパ性とは？

耐タンパ性の意味

内部の情報や動作を解析・改変されにくくする性質。ICチップの物理的な保護層、開封検知による鍵の自動消去、内部バスの暗号化、消費電力の平滑化などで実現する。

耐タンパ性の具体例

決済端末の暗号鍵を守るため、筐体の開封を検知すると鍵を自動消去するHSMを採用した。加えて消費電力の観測から鍵を推定するサイドチャネル攻撃に備え、処理時間と消費電力が入力値によって変動しない実装であることを調達要件に加えた。

耐タンパ性は試験でどう引っ掛けられる？

「暗号が強ければ耐タンパ性がある」は誤り。サイドチャネル攻撃は数学的に安全な暗号でも、消費電力や処理時間という実装の漏れから鍵を推定するため、アルゴリズムの強度とは独立した対策（電力の平滑化、処理時間を入力に依存させない実装）が要る。可用性を高める性質でもない。

耐タンパ性と関連する用語

• TPM
• HSM
• サイドチャネル攻撃

耐タンパ性が出た過去問

• PCなどに内蔵されるセキュリティチップ（TPM：Trusted Platform Module）がもつ機能はどれか。

  正解：鍵ペアの生成

  要点：TPMは鍵ペア生成と秘密鍵保護を担うチップ

  TPMは、耐タンパ性のあるチップ内で鍵ペアの生成と秘密鍵の保管、ハッシュ演算、乱数生成、プラットフォームの構成情報の記録などを行います。秘密鍵をチップ外に出さずに扱える点が特徴です。証明書の発行は認証局の役割です。

  出典：平成29年度 春期 情報処理安全確保支援士試験 am2 問4（IPA）

• FIPS PUB 140-2の記述内容はどれか。

  正解：暗号モジュールのセキュリティ要求事項

  要点：FIPS 140-2は暗号モジュールの要求事項の規格

  FIPS PUB 140-2は、米国で定められた暗号モジュールに対するセキュリティ要求事項の規格です。物理的な耐タンパ性や鍵管理、自己テストなどを4段階のセキュリティレベルで規定しています。

  出典：平成29年度 春期 情報処理安全確保支援士試験 am2 問7（IPA）

• FIPS PUB 140-2の記述内容はどれか。

  正解：暗号モジュールのセキュリティ要求事項

  要点：FIPS 140-2は暗号モジュールの要求事項規格

  FIPS PUB 140-2は、暗号モジュールが満たすべきセキュリティ要求事項を定めた米国の規格です。鍵管理、自己テスト、物理的な耐タンパ性などをレベル1から4の4段階で規定しています。

  出典：平成30年度 秋期 情報処理安全確保支援士試験 am2 問5（IPA）

• FIPS PUB 140-3はどれか。

  正解：暗号モジュールのセキュリティ要求事項

  要点：FIPS 140-3は暗号モジュールのセキュリティ要求事項

  FIPS PUB 140-3は、米国と加国が定める暗号モジュールのセキュリティ要求事項の規格で、旧版の140-2を置き換えるものである。鍵管理、物理的な耐タンパ性、自己診断、動作環境などの観点でセキュリティレベル1から4までを規定し、認証を受けた製品は政府調達の要件を満たす。日本のJCMVPもこの体系に対応している。

  出典：令和3年度 秋期 情報処理安全確保支援士試験 am2 問7（IPA）

• TLSに関する記述のうち、適切なものはどれか。

  正解：TLSで使用する個人認証用のデジタル証明書は、ICカードにも格納することができ、利用するPCを特定のPCに限定する必要はない。

  要点：クライアント証明書はICカードに格納でき利用端末を限定しない

  TLSのクライアント認証に用いる証明書は、対応する秘密鍵とともにICカードやUSBトークンなどの耐タンパ性のある媒体に格納できる。鍵が持ち運べる媒体の中にあるため、認証は利用者に紐づき、特定のPCでしか使えないという制約は生じない。サーバ証明書はホスト名を主体としてIPアドレスの組込みは必須ではなく、共通鍵の鍵長は暗号スイートで定まる。

  出典：令和4年度 春期 情報処理安全確保支援士試験 am2 問15（IPA）