共通鍵暗号方式とは？

共通鍵暗号方式の意味

暗号化と復号に同じ鍵（共通鍵）を使う暗号方式。処理が高速な一方、通信相手ごとに鍵を安全に共有する必要があり、相手が増えるほど鍵の管理が煩雑になる。

共通鍵暗号方式の具体例

送信者と受信者が事前に同じ鍵を共有しておき、送信者はその鍵で暗号化、受信者は同じ鍵で復号する。鍵が他人に漏れると誰でも解読できてしまう。

共通鍵暗号方式は試験でどう引っ掛けられる？

「共通鍵＝1つの鍵で暗号化も復号も行う」「公開鍵＝暗号化と復号で異なる鍵を使う」という違いを取り違えやすい。

共通鍵暗号方式と関連する用語

• 公開鍵暗号方式

共通鍵暗号方式が出た過去問

• 暗号化に関する記述のうち、適切なものはどれか。

  正解：公開鍵暗号方式では、暗号化のための鍵と平文に戻すための鍵が異なる。

  要点：公開鍵暗号は暗号化用と復号用で対になる別々の鍵を使う

  公開鍵暗号方式では、暗号化に使う鍵（公開鍵）と復号に使う鍵（秘密鍵）が対になった別々の鍵であり、公開鍵を配っても秘密鍵がなければ復号できない点が特徴である。共通鍵暗号方式は暗号化と復号に同じ鍵を使うため、その鍵を暗号文と一緒に送っては意味がなく、安全な別経路での受渡しが必要になる。復号を「リセット」とは呼ばず、電子署名には公開鍵暗号の技術が使われる。

  出典：平成21年度 春期 ITパスポート試験 問77（IPA）

• 共通鍵暗号方式では通信の組合せごとに鍵が1個必要となる。例えばA〜Dの4人が相互に通信を行う場合は、AB、AC、AD、BC、BD、CDの組合せの6個の鍵が必要で…

  正解：45

  要点：共通鍵はn人ならn(n-1)/2個必要になる

  必要な鍵の数は、人数から2人を選ぶ組合せの数に等しい。10人の場合は10×9÷2＝45個となる。4人で6個だった関係と同じ計算式であり、人数が増えると鍵の数はおよそ2乗に比例して急増する点が共通鍵暗号方式の弱点になる。

  出典：平成22年度 春期 ITパスポート試験 問70（IPA）

• 暗号化又は復号で使用する鍵a〜cのうち，第三者に漏れないように管理すべき鍵だけを全て挙げたものはどれか。 a 共通鍵暗号方式の共通鍵 b 公開鍵暗号方式の公開鍵…

  正解：a, c

  要点：秘匿すべきは共通鍵と秘密鍵、公開鍵は配ってよい

  共通鍵暗号方式では、暗号化と復号に同じ鍵を使うため、この鍵が漏れると誰でも内容を復号できてしまう。公開鍵暗号方式では、公開鍵は広く配布することを前提とした鍵なので秘匿の必要がなく、対になる秘密鍵だけを厳重に管理する。したがって秘匿すべきはaとcである。

  出典：平成23年度 秋期 ITパスポート試験 問84（IPA）

• 共通鍵暗号方式では通信の組合せごとに鍵が1個必要となる。例えばA〜Dの4人が相互に通信を行う場合は、AB, AC, AD, BC, BD, CDの組合せの6個の…

  正解：28

  要点：共通鍵はn人ならn(n−1)÷2個必要で急増する

  共通鍵暗号方式では、2者の組合せごとに鍵が1つ必要になるため、n人ならn(n−1)÷2個の鍵が要る。8人の場合は8×7÷2＝28個となる。人数が増えると鍵の数が急増するのが、この方式の管理上の弱点である。

  出典：平成25年度 春期 ITパスポート試験 問76（IPA）

• 暗号化通信で使用する鍵a〜cのうち、セキュリティ上、第三者に知られてはいけないものだけを全て挙げたものはどれか。 a 共通鍵暗号方式の共通鍵 b 公開鍵暗号方式…

  正解：a, c

  要点：秘匿すべきは共通鍵と秘密鍵、公開鍵は公開してよい

  共通鍵暗号方式では、暗号化と復号に同じ鍵を使うため、その鍵が漏れれば内容を読まれてしまう。公開鍵暗号方式では、公開鍵は誰に知られてもよい前提で配布されるが、対になる秘密鍵が漏れると復号や署名の偽装が可能になる。したがって秘匿すべきは共通鍵と秘密鍵である。

  出典：平成26年度 秋期 ITパスポート試験 問77（IPA）