問26 共通鍵を公開鍵で包むメールの暗号化

情報セキュリティ​マネジメント試験 令和元年度 秋期 午前、全50問のうちの問26。

出典:令和元年度 秋期 情報セキュリティマネジメント試験 午前 問26

手順に示す電子メールの送受信によって得られるセキュリティ上の効果はどれか。

〔手順〕

(1) 送信者は,電子メールの本文を共通鍵暗号方式で暗号化し(暗号文),その共通鍵を受信者の公開鍵を用いて公開鍵暗号方式で暗号化する(共通鍵の暗号化データ)。

(2) 送信者は,暗号文と共通鍵の暗号化データを電子メールで送信する。

(3) 受信者は,受信した電子メールから取り出した共通鍵の暗号化データを,自分の秘密鍵を用いて公開鍵暗号方式で復号し,得た共通鍵で暗号文を復号する。

  1. ア送信者による電子メールの送達確認
  2. イ送信者のなりすましの検出
  3. ウ電子メールの本文の改ざん箇所の修正
  4. エ電子メールの本文の内容の漏えいの防止
答えと解説を開く

正解はエです。

手順では、まず本文を共通鍵で暗号化します。次に、その共通鍵を受信者の公開鍵で暗号化して、暗号文と一緒に送ります。受信者の公開鍵で暗号化したデータは、対になる受信者の秘密鍵でしか復号できません。つまり、途中で誰かがメールを盗み見ても、共通鍵を取り出せず、本文も読めません。この手順が守るのは機密性で、本文の内容が漏れるのを防ぐ効果があります。正解はエです。

ほかの選択肢が違う理由

  • ア手順には、受信者が受け取ったことを送信者に知らせる仕組みがありません。暗号化しても、届いたかどうかは分かりません。
  • イ受信者の公開鍵はだれでも手に入るので、だれでもこの手順でメールを作れます。送信者を確かめるには、送信者の秘密鍵によるディジタル署名が要ります。
  • ウ手順には改ざんを見つける仕組み (ハッシュ値や署名) がありません。仮に改ざんを見つけられても、壊された部分を元に直すことは暗号ではできません。

仕組み

本文は処理の速い共通鍵暗号で暗号化し、その共通鍵だけを公開鍵暗号で送る組み方をハイブリッド暗号方式と呼びます。公開鍵暗号は処理が重いので、短い鍵だけに使います。S/MIME はこの組み方を使います。TLS も、公開鍵の仕組みで共通鍵を用意し、本文は共通鍵で暗号化します。

公開鍵で暗号化すると秘密鍵の持ち主しか読めない (機密性)、秘密鍵で署名すると公開鍵でだれでも確かめられる (なりすましや改ざんの検出)、と向きで役割が変わります。どちらの鍵を使っているかで、得られる効果を見分けます。

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