ITパスポート試験過去問 令和3年度（2021年）問76
IoTデバイス群とそれを管理するIoTサーバで構成されるIoTシステムがある。全てのIoTデバイスは同一の鍵を用いて通信の暗号化を行い，IoTサーバではIoTデバイスがもつ鍵とは異なる鍵で通信の復号を行うとき，この暗号技術はどれか。
選択肢
- ア：共通鍵暗号方式
- イ：公開鍵暗号方式
- ウ：ハッシュ関数
- エ：ブロックチェーン
- ア
- イ
- ウ
- エ
正解と解き方・学習ポイント（AI解説）
暗号化に使う鍵と復号に使う鍵が異なる方式は公開鍵暗号方式です。送信側は受信側の公開鍵で暗号化し、受信側は対応する秘密鍵で復号します。暗号化と復号で同じ鍵を使うのは共通鍵暗号方式です。
Point
この問題は、暗号化と復号で使う鍵が同じか、異なるかを区別できるかを確認することがねらいです。問題文の「暗号化は同一の鍵」「復号は異なる鍵」という条件から、公開鍵暗号方式を選べるようにします。
解くために必要な知識
この問題を解くには、暗号方式の種類と、暗号化と復号で使う鍵の関係を理解している必要があります。
用語の整理
鍵の使い方での分類
| 用語 | 意味 | 鍵の関係 |
|---|---|---|
| 公開鍵暗号方式 | 暗号化と復号で別の鍵を使う方式です。暗号化は公開鍵、復号は秘密鍵を使います | 暗号化鍵と復号鍵が異なる |
| 共通鍵暗号方式 | 暗号化と復号で同じ鍵を使う方式です。送信側と受信側が同じ鍵を共有して使います | 暗号化鍵と復号鍵が同じ |
関連用語
| 用語 | 意味 |
|---|---|
| 公開鍵 | 公開鍵暗号方式で、暗号化に使う鍵です。第三者に知られてもよい前提で配布されます |
| 秘密鍵 | 公開鍵暗号方式で、復号に使う鍵です。受信者だけが管理します |
| 暗号化 | データを第三者が読めない形に変換することです |
| 復号 | 暗号化されたデータを元の読める形に戻すことです |
| ハッシュ関数 | データから固定長の値を作る一方向の関数です。元に戻す復号はできません |
| ブロックチェーン | 取引などのデータを改ざんしにくい形で連結し分散管理する仕組みです。暗号方式そのものの名称ではありません |
選択肢ごとの解説
- ア：不正解
共通鍵暗号方式は、暗号化と復号に同一の鍵を使います。問題文は、暗号化の鍵と復号の鍵が異なるため一致しません。
- イ：正解
公開鍵暗号方式は、暗号化と復号で異なる鍵（公開鍵と秘密鍵）を使います。IoTデバイスが暗号化に用いる鍵と、IoTサーバが復号に用いる鍵が異なるという条件に合うため正解です。
- ウ：不正解
ハッシュ関数は改ざん検知などで使う技術であり、暗号化したデータを鍵で復号して元に戻す方式ではありません。
- エ：不正解
ブロックチェーンは分散型台帳の仕組みであり、通信を暗号化して復号する暗号方式を指すものではありません。
まとめ
暗号化に使う鍵と復号に使う鍵が異なる方式は公開鍵暗号方式です。送信側は受信側の公開鍵で暗号化し、受信側は対応する秘密鍵で復号します。暗号化と復号で同じ鍵を使うのは共通鍵暗号方式です。
理解すべき用語
- IoT
モノをネット接続し、データ収集や遠隔制御を行う仕組みです。
- 暗号化
元のデータである平文を、暗号アルゴリズムと鍵（キー）を使って暗号文に変換し、第三者に内容を読まれにくくする技術です。
- ブロックチェーン
取引記録をブロックで連結し分散共有して改ざん検知を行う技術です。
- ハッシュ関数
入力データから固定長のハッシュ値を生成する関数です。
- 共通鍵暗号方式
暗号化と復号に同じ鍵を使い、高速に処理する暗号方式です。
- 公開鍵暗号方式
暗号化と復号に別の鍵を用い、安全に通信する暗号方式です。
テクノロジ系 > 技術要素 > セキュリティ
共通鍵暗号方式は、暗号化と復号に同一の鍵を使います。問題文は、暗号化の鍵と復号の鍵が異なるため一致しません。
公開鍵暗号方式は、暗号化と復号で異なる鍵（公開鍵と秘密鍵）を使います。IoTデバイスが暗号化に用いる鍵と、IoTサーバが復号に用いる鍵が異なるという条件に合うため正解です。
ハッシュ関数は改ざん検知などで使う技術であり、暗号化したデータを鍵で復号して元に戻す方式ではありません。
ブロックチェーンは分散型台帳の仕組みであり、通信を暗号化して復号する暗号方式を指すものではありません。