情報セキュリティマネジメント ② 暗号・デジタル署名・PKI・認証

情報を守る技術の中核となる暗号と認証を学ぶ分野です。共通鍵暗号(AES)と公開鍵暗号(RSA・楕円曲線暗号)の仕組みと使い分け、ハイブリッド暗号、ハッシュ関数、デジタル署名による改ざん・なりすまし・否認の防止が頻出です。あわせてPKI(認証局・デジタル証明書・CRL/OCSP)や、知識・所有物・生体による認証、多要素認証・FIDO・シングルサインオンといった認証方式も問われます。「どの鍵で暗号化し、どの鍵で復号・検証するか」を図で整理すると、混同しやすい署名と暗号化の違いが定着します。

この分野の問題40問を、選択肢・正解・解説つきで掲載しています。まず自分で解答を考えてから「正解と解説を見る」を開いて答え合わせをしてください。

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41暗号化と復号に同じ鍵を使用する方式はどれか。

  1. A共通鍵暗号方式
  2. B公開鍵暗号方式
  3. Cハイブリッド暗号方式
  4. Dデジタル署名
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正解:A共通鍵暗号方式

共通鍵暗号方式は、暗号化と復号に同じ鍵(共通鍵)を使用する方式です。

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42現在広く用いられている共通鍵暗号方式のアルゴリズムはどれか。

  1. ADES
  2. BAES
  3. CRSA
  4. DECC
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正解:BAES

AESは現在広く用いられている共通鍵暗号で、DESに代わるものとして開発されました。

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43公開鍵暗号方式で、AさんがBさんに機密データを送る際、暗号化に使用する鍵はどれか。

  1. AAさんの公開鍵
  2. BAさんの秘密鍵
  3. CBさんの公開鍵
  4. DBさんの秘密鍵
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正解:CBさんの公開鍵

情報を一方向に送る際、暗号化には受信側(Bさん)の公開鍵を使用します。

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44非常に大きな数の素因数分解が困難なことを利用した暗号方式はどれか。

  1. AAES
  2. BDES
  3. CRSA
  4. DECC
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正解:CRSA

RSAは、非常に大きな数の素因数分解が困難なことを利用した代表的な公開鍵暗号方式です。

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45楕円曲線暗号(ECC)の特徴として正しいものはどれか。

  1. ARSAよりも短い鍵で同等の安全性を得られる
  2. BRSAよりも長い鍵が必要になる
  3. C素因数分解が困難なことを利用している
  4. D共通鍵暗号方式の代表的なアルゴリズムである
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正解:ARSAよりも短い鍵で同等の安全性を得られる

楕円曲線暗号は、RSAよりも短い鍵で同等の安全性を得ることができます。

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46ハイブリッド暗号方式における暗号化の手順として正しいものはどれか。

  1. Aメッセージ全体を公開鍵で暗号化し、その公開鍵を共通鍵で暗号化する
  2. Bメッセージ全体と公開鍵の両方を同時に共通鍵で暗号化する
  3. Cメッセージ全体と共通鍵の両方を同時に公開鍵で暗号化する
  4. Dメッセージ全体を共通鍵で暗号化し、その共通鍵を公開鍵で暗号化する
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正解:Dメッセージ全体を共通鍵で暗号化し、その共通鍵を公開鍵で暗号化する

情報そのものは共通鍵暗号方式で高速に暗号化し、その共通鍵を公開鍵暗号方式で暗号化して送ります。

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47100人が相互に暗号化通信を行う場合、共通鍵暗号方式でネットワーク全体として必要な鍵の総数はいくつか。

  1. A100個
  2. B200個
  3. C9900個
  4. D4950個
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正解:D4950個

共通鍵暗号方式の場合、100人では「100×99÷2=4950個」の鍵が必要になります。

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48電子政府で利用を推奨する暗号技術の安全性を評価・監視するプロジェクトに基づくリストはどれか。

  1. ACRL
  2. BCPS
  3. CCRYPTREC暗号リスト
  4. DOCSP
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正解:CCRYPTREC暗号リスト

CRYPTREC暗号リストは、使用が推奨される具体的な暗号方式を列挙したリストです。

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49暗号アルゴリズムの危殆化の説明として正しくないものはどれか。

  1. A暗号として安全性を保障するための原理が成り立たなくなることである
  2. B考案当時は解読困難だった暗号が解読されやすくなることである
  3. Cコンピュータの計算性能の飛躍的な向上などが原因で発生する
  4. D鍵が漏洩したことによって発生する危険な状態を指す
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正解:D鍵が漏洩したことによって発生する危険な状態を指す

危殆化は技術進歩等による安全性低下であり、単なる鍵の漏洩による危険状態を指す言葉ではありません。

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50ハッシュ関数の特徴として誤っているものはどれか。

  1. A入力データの長さに応じてダイジェストの長さも変化する
  2. Bダイジェストから元の入力データを求めることは非常に困難である
  3. C同じメッセージからは必ず同じダイジェストが出力される
  4. D異なるメッセージから同じダイジェストが出力される可能性は非常に低い
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正解:A入力データの長さに応じてダイジェストの長さも変化する

ハッシュ関数は、入力データの長さによらず同じ長さ(固定長)のダイジェストを出力します。

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51安全に入手した正しいダイジェストと、受信データから計算したダイジェストを比較することで検知できることはどれか。

  1. Aデータの改ざん
  2. B送信者のなりすまし
  3. C送信者の否認
  4. Dデータの盗聴
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正解:Aデータの改ざん

送信されたダイジェストと受信側で計算したダイジェストを比較することで、改ざんのみ検知可能です。

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52SHA-256が出力するハッシュ値のデータ長はどれか。

  1. A56ビット
  2. B256ビット
  3. C128ビット
  4. D64ビット
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正解:B256ビット

SHA-256は名前の通り、256ビットの値を出力する広く普及しているハッシュ関数です。

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53メッセージ認証符号(MAC)によって防ぐことができないものはどれか。

  1. A事前に共通鍵を共有していない者からの送信
  2. Bやり取りしているメッセージの改ざん
  3. C第三者による送信者のなりすまし
  4. D送信者による「送っていない」という嘘(否認)
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正解:D送信者による「送っていない」という嘘(否認)

MACは受信者も共通鍵を持つため、受信者が嘘をつく可能性を否定できず、送信者の否認防止はできません。

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54デジタル署名において、「署名」とは具体的にどのような処理を指すか。

  1. Aハッシュ値を送信者の公開鍵で暗号化すること
  2. Bハッシュ値を送信者の秘密鍵で暗号化すること
  3. Cメッセージ全体を受信者の公開鍵で暗号化すること
  4. Dメッセージ全体を受信者の秘密鍵で暗号化すること
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正解:Bハッシュ値を送信者の秘密鍵で暗号化すること

デジタル署名では、送信者が自身を証明するために、ダイジェストを自身の「秘密鍵」で暗号化します。

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55デジタル署名の検証に用いる鍵はどれか。

  1. A送信者の公開鍵
  2. B受信者の秘密鍵
  3. C受信者の公開鍵
  4. D送信者の秘密鍵
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正解:A送信者の公開鍵

受信者は、送信者本人が署名したことを確認するため、送信者の「公開鍵」を用いて検証(復号)します。

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56デジタル署名によって実現できることの組み合わせとして正しいものはどれか。

  1. A改ざん検知・機密性の確保・否認防止
  2. Bなりすまし検知・機密性の確保・否認防止
  3. C改ざん検知・なりすまし検知・機密性の確保
  4. D改ざん検知・なりすまし検知・否認防止
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正解:D改ざん検知・なりすまし検知・否認防止

デジタル署名は暗号化通信とは異なりメッセージの秘匿(機密性)は担保しませんが、改ざん・なりすまし・否認を防ぎます。

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57デジタル署名の検証手順において、受信者が比較する2つのダイジェストの組み合わせとして正しいものはどれか。

  1. A受信者がメッセージから生成したダイジェストと、送信者の秘密鍵で復号したダイジェスト
  2. B受信者がメッセージから生成したダイジェストと、送信者の公開鍵で復号したダイジェスト
  3. C送信者がメッセージから生成したダイジェストと、受信者の公開鍵で復号したダイジェスト
  4. D送信者がメッセージから生成したダイジェストと、受信者の秘密鍵で復号したダイジェスト
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正解:B受信者がメッセージから生成したダイジェストと、送信者の公開鍵で復号したダイジェスト

受信した暗号ダイジェストを送信者の公開鍵で復号したものと、自分でメッセージから生成したものを比較します。

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58公開鍵が確かに主張する本人のものであることを証明するデータはどれか。

  1. Aメッセージ認証符号
  2. BCRL
  3. Cタイムスタンプ
  4. Dデジタル証明書
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正解:Dデジタル証明書

デジタル証明書(公開鍵証明書)は、公開鍵がある特定の人のものであることを証明します。

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59PKIにおいて、デジタル証明書の発行や管理を行う機関はどれか。

  1. A認証局(CA)
  2. BTSA
  3. COCSP
  4. DCRYPTREC
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正解:A認証局(CA)

認証局(CA)は、申請者の身元確認を行い、デジタル証明書を発行・管理します。

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60秘密鍵の漏えいなどの理由で無効化されたデジタル証明書のリストを何というか。

  1. ACRL
  2. BOCSP
  3. CCA
  4. DCPS
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正解:ACRL

CRL(証明書失効リスト)は、無効化されたデジタル証明書のリストです。

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61PKIの階層構造の最上位に位置し、トラストアンカーと呼ばれるものはどれか。

  1. A下位認証局
  2. B中間認証局
  3. Cルート認証局
  4. D時刻認証局
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正解:Cルート認証局

ルート認証局は自己署名のルート証明書を持ち、信頼の起点(トラストアンカー)となります。

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62認証局(CA)を運用する上での手続きやセキュリティ基準などを規定した文書は何か。

  1. ACPS
  2. BCRL
  3. COCSP
  4. DTSA
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正解:ACPS

CPS(認証局運用規定)は、認証局を運用する手続きや基準を規定した文書です。

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63デジタル証明書の失効状況を、Webページへのアクセス時などにリアルタイムで確認するためのプロトコルはどれか。

  1. ACRL
  2. BCPS
  3. CTSA
  4. DOCSP
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正解:DOCSP

OCSPサーバに問い合わせることで、証明書が失効していないかをリアルタイムで確認できます。

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64システムを操作している人が、主張する通りの人であることを確認する認証はどれか。

  1. Aメッセージ認証
  2. Bユーザ認証
  3. C所有物認証
  4. D時刻認証
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正解:Bユーザ認証

ログイン時のID・パスワード確認など、操作している本人の正しさを確認するのはユーザ認証です。

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65生体認証の精度を示す指標についての説明で正しいものはどれか。

  1. A本人拒否率(FRR)を下げると、他人受入率(FAR)が上がる
  2. B他人受入率(FAR)を下げると、本人拒否率(FRR)も下がる
  3. C他人受入率(FAR)を下げると、セキュリティは弱まる
  4. D本人拒否率(FRR)を下げると、利便性は低下する
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正解:A本人拒否率(FRR)を下げると、他人受入率(FAR)が上がる

FRR(利便性)とFAR(セキュリティ)はトレードオフの関係にあり、片方を下げるともう片方が上がります。

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66「知識・所有物・生体」の3つの認証要素のうち、パスワードやPINが該当するものはどれか。

  1. A所有物認証
  2. B生体認証
  3. C知識認証
  4. D多要素認証
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正解:C知識認証

本人のみが知っている情報を利用するパスワードやPINは、知識認証に当たります。

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67多要素認証(MFA)の適切な組み合わせはどれか。

  1. Aパスワードと秘密の質問
  2. B指紋と静脈パターン
  3. CICカードと指紋
  4. DICカードとハードウェアトークン
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正解:CICカードと指紋

多要素認証は「知識・所有物・生体」から異なる種類を組み合わせる必要があり、ICカード(所有物)と指紋(生体)が該当します。

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68FIDO認証の説明として正しいものはどれか。

  1. A人間が操作しているかを確かめる画像認識技術である
  2. B共通鍵暗号方式を利用した生体認証技術である
  3. Cパスワードを通信経路上に流すチャレンジレスポンス方式である
  4. D公開鍵暗号方式を利用したパスワードレス認証である
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正解:D公開鍵暗号方式を利用したパスワードレス認証である

FIDOは公開鍵暗号方式を利用し、従来のパスワードより高い安全性を確保するパスワードレス認証です。

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69普段東京からログインしているユーザが、大阪からログインしようとした際に追加の認証を求める方式はどれか。

  1. Aチャレンジレスポンス認証
  2. Bシングルサインオン
  3. Cリスクベース認証
  4. Dワンタイムパスワード
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正解:Cリスクベース認証

環境を分析し、通常と異なるアクセスに対して追加認証を行うのはリスクベース認証です。

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70パスワードを直接ネットワーク上で送信せずに認証を行う仕組みはどれか。

  1. Aチャレンジレスポンス認証
  2. Bシングルサインオン
  3. Cリスクベース認証
  4. Dパスワードリマインダ
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正解:Aチャレンジレスポンス認証

チャレンジレスポンス認証は、乱数とパスワードの演算結果を返すことで盗聴リスクを軽減します。

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71チャレンジレスポンス認証において、サーバが生成してクライアントに送る乱数のことを何と呼ぶか。

  1. Aダイジェスト
  2. Bチャレンジ
  3. Cハッシュ値
  4. Dレスポンス
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正解:Bチャレンジ

サーバが生成してクライアントに送る乱数を「チャレンジ」と呼びます。

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72使い捨てのパスワードを利用し、漏えい時の不正アクセスリスクを下げる認証方式はどれか。

  1. ASSO
  2. BeKYC
  3. COTP
  4. DCAPTCHA
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正解:COTP

ワンタイムパスワード(OTP)は、一度だけ使用可能な使い捨てパスワードです。

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731度の認証で複数の連携サービスにログインできる仕組みはどれか。

  1. Aワンタイムパスワード(OTP)
  2. Bシングルサインオン(SSO)
  3. Cパスワードレス認証
  4. Dリスクベース認証
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正解:Bシングルサインオン(SSO)

SSOは、一度の認証で連携する複数のサービスを利用できるようにする仕組みです。

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74コンピュータではなく人間が操作していることを確認する技術(不鮮明な画像の読み取りなど)はどれか。

  1. AeKYC
  2. BOCSP
  3. CFIDO
  4. DCAPTCHA
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正解:DCAPTCHA

CAPTCHAは、人間が操作していることを確かめ、bot等の自動不正アクセスを防ぎます。

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75オンラインで完結する顧客の本人確認方法を指す言葉はどれか。

  1. ACAPTCHA
  2. BSSO
  3. CFIDO
  4. DeKYC
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正解:DeKYC

eKYC(電子本人確認)は、本人確認書類と顔写真などを送信しオンラインで完結させる仕組みです。

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76パスワードを忘れた際、母親の旧姓などの「秘密の質問」で認証する仕組みはどれか。

  1. Aワンタイムパスワード
  2. Bパスワードリマインダ
  3. CCAPTCHA
  4. Dチャレンジレスポンス認証
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正解:Bパスワードリマインダ

パスワードリマインダは本人しか知り得ない知識を利用しますが、SNS等で推測されやすく安全性が疑問視されています。

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77メッセージ認証に分類される技術はどれか。

  1. Aタイムスタンプとデジタル証明書
  2. Bチャレンジレスポンス認証とワンタイムパスワード
  3. Cメッセージ認証符号(MAC)とデジタル署名
  4. Dバイオメトリクス認証とパスワード認証
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正解:Cメッセージ認証符号(MAC)とデジタル署名

やり取りしている情報が改ざんされていないかを確認するメッセージ認証には、MACやデジタル署名があります。

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78タイムスタンプ(時刻認証)が証明する2つの事項はどれか。

  1. A送信者の本人確認とメッセージの非改ざん
  2. Bデータの存在証明と時刻以降の非改ざん
  3. C公開鍵の正当性と通信経路の暗号化
  4. Dパスワードの安全性と操作ログの保存
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正解:Bデータの存在証明と時刻以降の非改ざん

電子データがある時刻に確かに存在していたことと、それ以降改ざんされていないことを証明します。

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79公開鍵暗号方式について誤っている記述はどれか。

  1. A暗号化と復号に異なる鍵を使用する
  2. B共通鍵暗号方式と比較して計算処理が重い
  3. C鍵の安全な受け渡しが共通鍵暗号方式よりも困難である
  4. D暗号化は不特定多数に公開可能な公開鍵で行う
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正解:C鍵の安全な受け渡しが共通鍵暗号方式よりも困難である

公開鍵暗号方式は鍵を公開できるため、共通鍵暗号方式の弱点である「鍵の受け渡しの困難さ」を解決できます。

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80メッセージ認証符号(MAC)による送信者の確認が完全ななりすまし検知にならない理由はどれか。

  1. Aハッシュ関数の衝突耐性が低いため
  2. B受信者も共通鍵を知っており嘘をつけるため
  3. C認証局(CA)が介入していないため
  4. D暗号化アルゴリズムが非公開であるため
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正解:B受信者も共通鍵を知っており嘘をつけるため

送信者と受信者が同じ共通鍵を共有しているため、受信者が自ら生成したデータを送信者から送られたと偽ることが可能なためです。

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