【IPシラバス6.3】(2) 暗号技術

正解
2. データの機密性を保護すること

解説
暗号化はデータを特定のアルゴリズムを用いて変換し、機密性を保護することを目的としており、情報が第三者に読み取られるのを防ぎます。

データの圧縮や可用性の向上は別の技術や対策により行われるものであり、暗号化そのものの目的ではありません。暗号化は情報セキュリティにおいて重要な役割を果たします。

正解
3. 暗号化と復号に異なる鍵を使用する

解説
公開鍵暗号方式は、暗号化と復号に異なる鍵を使用することが特徴です。公開鍵で暗号化されたデータは、対応する秘密鍵でしか復号できません。

この特性により公開鍵は自由に配布できるため、鍵の管理が比較的容易になります。

同じ鍵を使用するのは共通鍵暗号方式の特徴です。公開鍵暗号方式は安全な通信を実現するために広く利用されています。

正解
2. 鍵長が固定されている

解説
AES（Advanced Encryption Standard）は、共通鍵暗号方式であり、高速な暗号化を実現します。しかし、AESの鍵長は固定されておらず、128ビット、192ビット、256ビットの3種類から選択可能です。AESは多くのセキュリティ標準で採用されており、その堅牢性と効率性が評価されています。

正解

1. 暗号化されたデータを元の形に戻すこと

解説
復号は暗号化されたデータを元の形に戻すプロセスであり、データの機密性を守りながら正当な受取人が内容を理解できるようにするために行います。

復号はデータの圧縮率を向上させたり、保存期間を延ばしたりすることとは関係ありません。正しい鍵とアルゴリズムを使用することで、復号が可能になります。

正解
3. 高性能なハードウェア

解説
復号プロセスには復号キーと暗号化アルゴリズムが必要です。これらが揃うことで、暗号化されたデータを正しく復号できます。

一方、高性能なハードウェアは、復号の速度を向上させることができるものの、必須ではありません。復号において重要なのは、正しいキーとアルゴリズムの選択です。

正解

1. メッセージの発信者の信頼性

解説
デジタル署名を利用した復号プロセスでは、メッセージの発信者の信頼性を確認できます。これは発信者の公開鍵を使用して署名を検証することで、メッセージが改ざんされていないことを確認できるためです。

メッセージの圧縮形式や保存フォーマットとは直接関係がありません。デジタル署名はメッセージの真正性と発信者の正当性を保証します。

正解
3. 暗号化と復号に同じ鍵を使用する

解説
共通鍵暗号方式は、暗号化と復号に同じ鍵を使用し、処理が高速であることが特徴です。

しかし、鍵の配布には注意が必要で、鍵が漏洩した場合には通信が容易に解読されるリスクがあります。

異なる鍵を使用するのは公開鍵暗号方式の特徴です。共通鍵暗号方式は、AESやDESなどのプロトコルで用いられ、特に高速な処理が求められる環境で多用されています。

正解
3. 鍵の安全な配布が難しい

解説
共通鍵暗号方式の課題は鍵の安全な配布が難しい点にあります。

共通鍵は送信者と受信者の両方で使用されるため、第三者に漏れないように安全に配布しなければなりません。鍵の生成が困難であるわけではなく、また、鍵の長さは選択可能です。

鍵管理の難しさがこの方式の大きな課題であり、他の暗号方式と併用してその課題を克服することが一般的です。

正解

1. 処理速度が速い

解説
共通鍵暗号方式は処理速度が速いことが利点です。同じ鍵を使って暗号化と復号を行うため、計算量が少なく、高速な処理が可能です。

一方、鍵管理は複雑ですべての通信で異なる鍵を使用するには管理の手間がかかります。

正解
2. 暗号化と復号に異なる鍵を使用する

解説
公開鍵暗号方式は、暗号化と復号に異なる鍵を使用することでセキュリティを確保します。暗号化には公開鍵を使用し、復号には秘密鍵を使用するため、公開鍵を誰にでも配布することができます。

同じ鍵を使うのは共通鍵暗号方式の特徴であり、鍵を使用しない方法は暗号化方式とは言えません。公開鍵暗号方式はRSAやECCなどで広く用いられ、安全な通信を可能にします。

正解

1. 鍵管理が容易である

解説
公開鍵暗号方式の利点は鍵管理が容易であることです。公開鍵を自由に配布できるため、秘密鍵を安全に保持するだけでセキュリティが保たれます。

処理速度は共通鍵方式より遅いことが多く、また、必要に応じて長い鍵を使用することがあります。鍵管理の簡便さは公開鍵暗号方式の大きな魅力です。

正解
2. AES

解説
公開鍵暗号方式でよく使用されるアルゴリズムには、RSAやECC（楕円曲線暗号）が含まれます。これらは公開鍵と秘密鍵を利用して暗号化と復号を行います。

AESは共通鍵暗号方式のアルゴリズムであり、公開鍵暗号方式とは異なります。公開鍵暗号方式は安全な鍵配布が必要な通信において特に重要な役割を果たします。

正解
3. 公開鍵暗号方式と共通鍵暗号方式を組み合わせて、効率的に安全な通信を実現することができる

解説
ハイブリッド暗号方式は、公開鍵暗号方式と共通鍵暗号方式を組み合わせて、効率的かつ安全な通信を実現します。

公開鍵暗号方式でセッション鍵（共通鍵）を安全に交換し、その後は共通鍵暗号方式を使用してデータを暗号化することで、処理の効率を高めつつセキュリティを確保します。

公開鍵暗号方式の安全性と共通鍵暗号方式の効率性を両立させることが可能となります。

正解
2. インターネットを介した安全なデータ通信

解説
ハイブリッド暗号方式はインターネットを介した安全なデータ通信に広く利用されています。この方式は、公開鍵暗号で共通鍵を安全に交換し、その後共通鍵暗号でデータを暗号化することで、効率的かつ安全な通信を実現します。

ローカルのデータベース内でのデータ保存やファイルの圧縮は主に別の技術を使用します。ハイブリッド暗号方式はセキュアなウェブ通信（HTTPSなど）やVPNにおいて重要な役割を果たします。

正解
2. 高速なデータの暗号化と復号

解説
ハイブリッド暗号方式では共通鍵暗号方式がデータの高速な暗号化と復号を担当します。共通鍵暗号方式は、同じ鍵を用いて暗号化と復号を行うため、計算が効率的であり、大量のデータを迅速に処理するのに適しています。

セッション鍵の安全な交換は公開鍵暗号方式が担い、公開鍵の配布は通常、公開鍵暗号のプロセスで行われます。共通鍵暗号方式の高速性が、ハイブリッド暗号方式の効率的なデータ処理に寄与しています。

正解
3. データの整合性を確認する

解説
ハッシュ関数は、入力データを固定長のハッシュ値に変換することでデータの整合性を確認するために使用されます。特定のデータが改ざんされていないかを検証するのに役立ちます。

ハッシュ関数は不可逆的であるため、元のデータを復元することはできません。データの圧縮とは異なるプロセスであり、データサイズの削減を目的としていません。データ整合性の保証において重要な役割を果たします。

正解
2. 異なる入力に対しては常に異なるハッシュ値を生成する

解説
ハッシュ関数は同一の入力に対しては常に同じハッシュ値を生成し、ハッシュ値の長さは一定です。

しかし、異なる入力に対して必ずしも異なるハッシュ値が生成されるわけではありません。

異なる入力が同じハッシュ値を生成することを「ハッシュの衝突」と呼びます。この性質はハッシュ関数の設計における課題の一つですが現実的に発生し得ないほど小さい確率です。

ハッシュ値の長さが一定であることは、データ整合性の確認を容易にします。

正解
2. デジタル署名

解説
ハッシュ関数はデジタル署名において重要な役割を果たします。メッセージやファイルのハッシュ値を計算し、そのハッシュ値に対して署名を行うことで、データの改ざんを検出し発信者の正当性を確認します。

ハッシュ関数自体はデータの暗号化や圧縮を目的としていませんが、これらのプロセスの一部として用いられることがあります。デジタル署名はデータの信頼性を保証するための重要な技術です。

正解
2. ディスク上のデータを暗号化して不正アクセスを防ぐ

解説
ディスク暗号化は、ディスク上に保存されているデータを暗号化することで、第三者による不正アクセスや情報漏洩を防ぐことを目的とします。ディスクが盗難に遭った場合でもデータが保護されます。

読み取り速度の向上や記憶容量の増加を目的としているわけではありません。ディスク暗号化は情報セキュリティの重要な対策として、個人情報や機密データの保護に役立ちます。

正解
3. ハードウェアの交換

解説
ディスク暗号化を実施するためには、暗号化アルゴリズムと復号キーが必要です。これらを使用してディスク上のデータを暗号化・復号化します。

ハードウェアの交換はディスク暗号化の実施には関係なく、暗号化プロセスには直接的な影響を与えません。ディスク暗号化はソフトウェアやハードウェアのサポートによって行われ、データ保護のための鍵管理が重要です。

正解
2. オペレーティングシステムやアプリケーションを含むすべてのデータを暗号化する

解説
フルディスク暗号化は、オペレーティングシステムやアプリケーションを含むすべてのディスクデータを暗号化します。これにより、ディスク全体が保護され、起動時に適切な復号キーが提供されない限り、データへのアクセスができません。

特定のファイルやフォルダのみを暗号化する場合は、ファイルベースの暗号化と呼ばれます。フルディスク暗号化はデータ保護のために強力で包括的な方法です。

正解
2. ファイルを保護して不正アクセスを防ぐ

解説
ファイル暗号化は、ファイルの内容を暗号化して権限のない第三者による不正アクセスや情報漏洩を防ぐことを目的とします。暗号化されたファイルは適切な復号キーがなければ読み取れません。

ファイルのサイズを小さくしたり、他の形式に変換することが目的ではありません。ファイル暗号化は特に個人情報や機密情報を保護するために重要なセキュリティ対策です。

正解
3. ファイルのバックアップ

解説
ファイル暗号化には暗号化アルゴリズムと復号キーが必要です。これらを使用して、ファイルの内容を暗号化・復号化します。

ファイルのバックアップはデータの保存や復元に関するプロセスであり、暗号化の実施自体には直接関係しません。

バックアップはデータの保全に重要ですが、暗号化プロセスの一部ではありません。ファイル暗号化の成功は、適切な鍵管理とアルゴリズム選択に依存します。

正解
2. 機密情報の安全な保存と送信

解説
ファイル暗号化は機密情報の安全な保存や送信において特に効果的です。暗号化されたファイルは、適切な認証を受けたユーザーのみがアクセスできるため情報の漏洩を防ぎます。

公開されたデータの共有やファイルの削除は暗号化の対象外であり、他の技術や手法を使用します。ファイル暗号化はデータの機密性を高め、情報セキュリティを確保するために利用されます。