令和7年度 ITパスポート試験 公開問題 問89 解説 公開鍵暗号と共通鍵暗号
Aさんは, Bさんから次の4種類のメッセージを受け取った。Aさんが, 受け取った メッセージを復号して読むことができるものだけを全て挙げたものはどれか。 a AさんとBさんとの共通鍵で暗号化したメッセージ b Aさんの公開鍵で暗号化したメッセージ c Bさんの公開鍵で暗号化したメッセージ d Bさんの秘密鍵で暗号化したメッセージ
- ア a, b, d ✓ 正答
- イ a, c, d
- ウ b, d
- エ c, d
解説
暗号化と復号のペアを理解して解く問題
この問題は、公開鍵暗号方式における暗号化と復号のペア、そして共通鍵暗号方式における暗号化と復号のペアを正しく理解できているかを問うものです。Aさんが復号できるメッセージは、Aさんがその復号に必要な鍵を持っているものです。
1. 暗号化と復号の基本ペア
暗号化と復号の仕組みは、使用する鍵の種類によって決まります。
共通鍵暗号方式:
- 暗号化と復号に同じ「共通鍵」を使用します。
- AさんとBさんが共通の鍵を持っている場合、その鍵で暗号化されたメッセージは、同じ鍵を持っているAさん(またはBさん)が復号できます。
公開鍵暗号方式(非対称鍵暗号方式):
- 「公開鍵」と「秘密鍵」のペアを使用します。
- 公開鍵は誰にでも公開されており、秘密鍵は所有者だけが秘密に保管します。
- 暗号化のペア:
- 公開鍵で暗号化されたメッセージは、対応する秘密鍵でしか復号できません。
- 秘密鍵で暗号化されたメッセージ(デジタル署名などに使われる)は、対応する公開鍵で復号(検証)できます。
2. 各メッセージの復号可能性を判断する
これらの基本ペアを基に、Aさんが受け取った各メッセージについて、Aさんが復号できるかどうかを判断します。
a. AさんとBさんとの共通鍵で暗号化したメッセージ AさんとBさんはこの共通鍵を共有しています。したがって、Aさんはこの共通鍵を使ってメッセージを復号できます。
b. Aさんの公開鍵で暗号化したメッセージ Aさんの公開鍵で暗号化されたメッセージは、Aさんだけが持っているAさんの秘密鍵でしか復号できません。Aさんは自分の秘密鍵を持っているので、このメッセージを復号できます。
c. Bさんの公開鍵で暗号化したメッセージ Bさんの公開鍵で暗号化されたメッセージは、Bさんだけが持っているBさんの秘密鍵でしか復号できません。AさんはBさんの秘密鍵を持っていないため、このメッセージを復号することはできません。
d. Bさんの秘密鍵で暗号化したメッセージ Bさんの秘密鍵で暗号化されたメッセージは、Bさんの公開鍵で復号(検証)できます。AさんはBさんの公開鍵を知っているので、このメッセージを復号(検証)できます。これは、メッセージが確かにBさんから送信されたものであることを確認する「デジタル署名」の仕組みとしてよく利用されます。
3. Aさんが復号できるメッセージの組み合わせ
以上の分析から、Aさんが復号できるメッセージは a、b、d の3つです。したがって、正解は「ア a, b, d」となります。
応用場面:安全な通信と認証
この問題で問われている暗号化と復号の仕組みは、インターネット上での安全な通信や、本人確認(認証)において非常に重要な役割を果たしています。
安全な通信:
- インターネットバンキングやオンラインショッピングなどで、クレジットカード情報などの機密情報を送受信する際には、公開鍵暗号方式が使われます。相手(ウェブサイトなど)の公開鍵で情報を暗号化して送信することで、第三者による盗聴を防ぎます。
- また、HTTPS通信(SSL/TLS)の確立にも、公開鍵暗号方式が利用され、通信経路全体を暗号化します。
認証(デジタル署名):
- 電子契約やソフトウェアの配布などで、文書やファイルが改ざんされていないか、また、確かに特定の人物(または組織)から送信されたものであるかを確認するために、秘密鍵による暗号化(デジタル署名)と公開鍵による復号(署名検証)が使われます。bのケース(Aさんの公開鍵で暗号化)も、Aさん自身がAさんの秘密鍵で復号できることから、Aさんが秘密裏にしたい情報を送る際に利用されます。