RSAとは？

RSAの意味

大きな数の素因数分解が困難であることを安全性の根拠とする公開鍵暗号方式の代表的なアルゴリズム。暗号化だけでなくディジタル署名にも利用される。

RSAの具体例

サーバ証明書の鍵ペア生成など、PKIの基盤となる場面でRSAが使われることが多い。

RSAは試験でどう引っ掛けられる？

用途によって使う鍵の向きが逆になる。秘密にしたい通信では暗号化に受信者の公開鍵、復号に受信者の秘密鍵を使うが、ディジタル署名では署名に送信者の秘密鍵、検証に送信者の公開鍵を使う。共通鍵暗号のAESと混同しないこと。

RSAと関連する用語

• 公開鍵暗号方式
• ディジタル証明書

RSAが出た過去問

• 非常に大きな数の素因数分解が困難なことを利用した公開鍵暗号方式はどれか。

  正解：RSA

  要点：RSAの安全性の根拠は巨大な数の素因数分解の困難さ

  RSAは、巨大な2つの素数の積を素因数分解するのが計算量的に困難であることを安全性の根拠とする公開鍵暗号方式である。暗号化と署名の両方に使える。離散対数問題に基づくDHやDSA、共通鍵暗号のAESとは根拠となる数学的問題が異なる。

  出典：平成29年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問38（IPA）

• 公開鍵暗号方式の暗号アルゴリズムはどれか。

  正解：RSA

  要点：RSAは公開鍵暗号、AESは共通鍵、SHA-256はハッシュ

  RSAは大きな整数の素因数分解が困難であることを安全性の根拠とする公開鍵暗号方式で、暗号化と復号に別々の鍵を使います。共通鍵暗号は暗号化と復号に同じ鍵を使う方式、ハッシュ関数は元に戻せない要約値を作る関数であり、いずれも公開鍵暗号ではありません。

  出典：平成29年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問40（IPA）

• メッセージにRSA方式のディジタル署名を付与して2者間で送受信する。そのときのディジタル署名の検証鍵と使用方法はどれか。

  正解：送信者の公開鍵であり、受信者がディジタル署名からメッセージダイジェストを算出する際に使用する。

  要点：署名の作成は送信者の秘密鍵、検証は送信者の公開鍵

  ディジタル署名では、送信者が自分の秘密鍵でメッセージダイジェストを暗号化して署名を作る。受信者はこれと対になる送信者の公開鍵で署名を復号し、元のメッセージダイジェストを取り出す。取り出した値と、受け取ったメッセージから自分で計算したダイジェストが一致すれば、改ざんが無く送信者本人が作成したと確認できる。したがって検証に使う鍵は送信者の公開鍵である。

  出典：令和1年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問38（IPA）

• 楕円曲線暗号の特徴はどれか。

  正解：RSA暗号と比べて、短い鍵長で同レベルの安全性が実現できる。

  要点：楕円曲線暗号は短い鍵長でRSA並みの安全性を得る

  楕円曲線暗号は楕円曲線上の離散対数問題の困難さを安全性の根拠とする公開鍵暗号方式である。同じ安全性を得るのに必要な鍵の長さがRSAよりずっと短く済むため、計算量と通信量を抑えられる。処理能力の限られるICカードやIoT機器での利用に向いている。

  出典：令和1年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問39（IPA）