こんにちは！
一問一答.comのPaulです！
ITパスポートの勉強を頑張っている皆さん、毎日の学習お疲れ様です！
今回は、情報セキュリティ分野の中でも、多くの受験生が「どっちの鍵を使うの？」「仕組みが複雑で頭が痛い…」と悩みやすい「公開鍵暗号方式」と「デジタル署名」について深掘りしていきます。
暗号化の仕組みは目に見えない技術なので、どうしてもイメージしづらいですよね。
でも大丈夫です！一度「誰が鍵を作って、誰が鍵を開けるのか」というルールを理解してしまえば、ここは確実な得点源に変わります。
この記事を読んでスッキリ解決し、本番での得点源に変えていきましょう！
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【ITパスポート】情報セキュリティの壁！暗号化技術を完全マスター
ITパスポート試験において、情報セキュリティ分野は出題割合が非常に高く、絶対に避けては通れない最重要単元です。
その中でも、受験生を悩ませるのが「共通鍵暗号方式」と「公開鍵暗号方式」の違いです。どちらがどのような特徴を持っているのか、整理して覚えていきましょう。
共通鍵暗号方式とは？
共通鍵暗号方式は、暗号化と復号（暗号文を元に戻すこと）に「同じ鍵」を使用する方式です。
家の鍵と南京錠の鍵が同じであるように、仕組みが非常にシンプルでコンピュータの処理速度が速いのが特徴です。
しかし、この方式には通信を行う上で大きなデメリットが存在します。それは「鍵の受け渡し」です。
・暗号化されたデータと一緒に、鍵も相手に安全な方法で送らなければならない
・途中で第三者に鍵を盗まれると、簡単にデータを覗き見されてしまう
・通信相手が増えるごとに、管理する鍵の数が膨大になる
公開鍵暗号方式とは？
共通鍵暗号方式の弱点を克服するために生まれたのが、公開鍵暗号方式です。
この方式では、暗号化と復号に「異なる2つの鍵」を使用します。
それが「公開鍵」と「秘密鍵」です。ここが試験で頻出するポイントなので、以下のルールをしっかり覚えてください！
・公開鍵：誰でも取得できるように一般に公開されている鍵
・秘密鍵：自分だけが厳重に保管している絶対に秘密の鍵
・大原則：「ペアとなる一方の鍵で暗号化したものは、もう一方の鍵でしか復号できない」
例えば、AさんがBさんに機密データを送りたい場合を考えてみましょう。
送信者であるAさんは、あらかじめ相手（受信者であるBさん）が公開している「Bさんの公開鍵」を使ってデータを暗号化します。
暗号化されたデータは、受信者であるBさん本人が持っている「Bさんの秘密鍵」でしか開けることができません。
これにより、途中でデータが盗まれても、秘密鍵を持たない第三者は中身を見ることができず、鍵を相手に送るリスクも無くなるのです。
デジタル署名の仕組みと確認問題でアウトプット！
公開鍵暗号方式の「異なる2つの鍵を使う」という仕組みを応用したのが「デジタル署名」です。
ここでの目的は「データを隠すこと（暗号化）」ではありません。「送信者が間違いなく本人であることの証明（なりすまし防止）」と「データが改ざんされていないことの証明」です。
デジタル署名の鍵の使い方は「逆」になる！
デジタル署名では、先ほどの公開鍵暗号方式でのデータのやり取りと、鍵の使い方が逆になる点に注意してください。
・送信者は、自身の「秘密鍵」を使って署名を作成（暗号化）する
・受信者は、送信者の「公開鍵」を使って署名を確認（復号）する
「送信者の秘密鍵」で作られた署名は、ペアになっている「送信者の公開鍵」でしか正しく確認（復号）できません。
もし正しく確認できれば、「間違いなく秘密鍵を持っている本人が送ってきたものだ！」と証明できるわけです。
暗号化技術に関するマルバツ問題に挑戦！
それでは、ここまで学習した内容を定着させるために、マルバツ問題に挑戦してみましょう。
一問一答.comでもよく出題される重要なポイントです。
【問題1】
共通鍵暗号方式は、暗号化と復号に異なる鍵を使用するため、公開鍵暗号方式よりも鍵の管理が複雑になる。〇か✕か。
【解答】 ✕
共通鍵暗号方式は暗号化と復号に「同じ鍵」を使用します。通信相手が増えると鍵の数が増え、管理が煩雑になるのは事実ですが、「異なる鍵を使用する」という部分が誤りです。
【問題2】
公開鍵暗号方式を利用して他人に暗号文を送る場合、送信者は「受信者の公開鍵」を用いてデータを暗号化する。〇か✕か。
【解答】 〇
正解です。送信者は、あらかじめ公開されている「受信者の公開鍵」で暗号化します。これにより、「受信者の秘密鍵」を持つ本人だけが復号できるようになります。
【問題3】
デジタル署名において、送信者は自身の公開鍵を使って署名を作成し、受信者は送信者の秘密鍵を使って署名を検証する。〇か✕か。
【解答】 ✕
鍵の使い方が逆になっています。送信者は「自身の秘密鍵」で署名を作成し、受信者は「送信者の公開鍵」を使って署名を検証します。
試験本番に向けた最終アドバイス！情報セキュリティ分野の落とし穴
情報セキュリティ分野は、ITパスポートの中でも配点が高く、合格の鍵を握る重要な章です。
今回解説した「公開鍵暗号方式」や「デジタル署名」は、仕組みをしっかり理解していれば確実に正解できる分野ですが、本番の緊張感の中では「誰の鍵だっけ？」とパニックになりがちです。
落ち着いて「誰が鍵をかけるのか」を思い出すようにしましょう。
見落としがないか確認したい細かな単元
暗号化技術を学習したら、合わせて確認しておきたいのが「PKI（公開鍵基盤）」や「電子証明書（CA・認証局）」といった関連用語です。
デジタル署名で使う「公開鍵」が、本当にその本人のものであるかを第三者機関が証明する仕組みですね。
また、ハッシュ関数を用いてメッセージダイジェストを作成し、それを暗号化するという、デジタル署名のさらに細かい手順も問われることがあります。
こういった関連用語は、セットで出題されることが非常に多いので、芋づる式に覚えていくと効率的です。
単純暗記で済む分野の確認はできているか？
また、情報セキュリティ分野では、様々なマルウェア（コンピュータウイルス等）の種類や、サイバー攻撃の手法についての出題も頻出します。
「ランサムウェア」「標的型攻撃」「SQLインジェクション」「DDos攻撃」など、これらは仕組みの深い理解よりも「言葉と意味を結びつける」単純暗記がモノを言う分野です。
理解が必要な「暗号化技術」と、単純暗記で対応できる「攻撃手法」をしっかり切り分けて対策することが、最短合格への近道となります。
よく受験生が間違える・苦手とする分野だからこそ、ここで点数を稼げば周囲と大きく差をつけることができますよ！
まとめ：試験に向けた単純暗記はスマホでアウトプット！
試験に向けた単純暗記作業は、スマホのアプリなどでとにかく「アウトプット数」を増やすことで格段に覚えやすくなります！
テキストや過去問のしっかりとした学習に加えて、隙間時間にサクッと学べる「一問一答アプリ」で、確実な得点源に仕上げましょう。
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