2026年版・3-13

情報セキュリティ：暗号・認証・PKIの一問一答

基本情報技術者試験科目A「技術要素」から、情報セキュリティ：暗号・認証・PKIに関する4択問題を10問。「答えと解説を見る」を開くと、正解とその理由がその場で読めます。会員登録は不要です。

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問題

上から順に解いてみてください。答えは各問の下で確認できます。科目Aの本試験と同じく、4択で出題しています。

問13-13

共通鍵暗号方式で、10人が互いに安全に通信できるようにするとき、必要な鍵の数は全部でいくつか。

①45個
②20個
③10個
④90個

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正解 ①45個

解説
共通鍵暗号方式では、通信する2人の組ごとに、その2人だけが知る別々の鍵が必要です。n人の中から2人の組を選ぶ組合せの数は n ×（n − 1）÷ 2 なので、
10 × 9 ÷ 2 ＝ 45個
が必要です。人数が増えると鍵の数が急に増え、管理が大変になるのが共通鍵暗号方式の弱点です。

他の選択肢が不適切な理由
・10個：1人1個と考えた誤りです。
・20個：公開鍵暗号方式の場合の鍵の数（1人に公開鍵と秘密鍵の2個ずつ、10×2）です。
・90個：組の数を2で割らず、順番を区別して数えた誤り（10×9）です。

覚え方のポイント
「共通鍵の数＝n(n−1)/2」「公開鍵の数＝2n」。人数が多いときに公開鍵暗号方式が有利になる理由がこの計算で分かります。

問23-13

公開鍵暗号方式を使って、送信者が受信者に機密のデータを送るとき、データの暗号化に使う鍵はどれか。

①受信者の秘密鍵
②送信者の秘密鍵
③送信者の公開鍵
④受信者の公開鍵

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正解 ④受信者の公開鍵

解説
公開鍵暗号方式では、公開鍵で暗号化したデータは、対になる秘密鍵でしか復号できません。機密のデータを送るときは、送信者が「受信者の公開鍵」で暗号化します。そのデータを復号できるのは、対になる秘密鍵を持つ受信者本人だけなので、途中で盗まれても内容は守られます。

他の選択肢が不適切な理由
・受信者の秘密鍵：受信者だけが持つ鍵で、送信者は持っていません。受信者が復号するときに使います。
・送信者の公開鍵：これで暗号化すると、復号できるのは送信者の秘密鍵だけになり、受信者は読めません。
・送信者の秘密鍵：これで暗号化したものは、誰でも入手できる送信者の公開鍵で復号できてしまうため、機密は守れません（デジタル署名に使う方法です）。

覚え方のポイント
「暗号化（機密）＝受信者の公開鍵で閉じ、受信者の秘密鍵で開ける」「デジタル署名＝送信者の秘密鍵で署名し、送信者の公開鍵で確かめる」。この2つの組合せは必ず出題されます。

問33-13

デジタル署名の説明として、最も適切なものはどれか。

①送信者が受信者の公開鍵で署名し、受信者が秘密鍵で検証する
②送信者と受信者が同じ鍵を使い、データを暗号化して送る
③送信者が秘密鍵で署名し、受信者が送信者の公開鍵で検証する
④受信者が送信者の秘密鍵を使って、データを復号して確かめる

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正解 ③送信者が秘密鍵で署名し、受信者が送信者の公開鍵で検証する

解説
デジタル署名では、送信者がデータのハッシュ値を自分の秘密鍵で暗号化して署名を作り、データに添えて送ります。受信者は、送信者の公開鍵で署名を復号し、受け取ったデータから求めたハッシュ値と一致するかを確かめます。一致すれば、データが改ざんされていないこと（完全性）と、秘密鍵を持つ本人が送ったこと（なりすましでないこと）を確認できます。

他の選択肢が不適切な理由
・受信者の公開鍵で署名：これは機密のための暗号化の使い方で、送信者の本人確認にはなりません。
・同じ鍵を使って暗号化：共通鍵暗号方式の説明です。
・受信者が送信者の秘密鍵を使う：送信者の秘密鍵は送信者本人しか持っていません。

覚え方のポイント
「署名は、本人しか持たない秘密鍵で作る」。デジタル署名で分かるのは「改ざんがないこと」と「本人が送ったこと」で、内容を秘密にする効果はありません。

問43-13

暗号技術に使われるハッシュ関数の性質として、最も適切なものはどれか。

①元のデータの長さに比例して、ハッシュ値も長くなる
②ハッシュ値から元のデータを求めることが、事実上できない
③同じデータから、実行するたびに異なるハッシュ値が求められる
④秘密鍵を使えば、ハッシュ値から元のデータに戻すことができる

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正解 ②ハッシュ値から元のデータを求めることが、事実上できない

解説
ハッシュ関数は、任意の長さのデータから、決まった長さの値（ハッシュ値）を求める関数です。暗号に使うハッシュ関数には、次のような性質があります。
・一方向性：ハッシュ値から元のデータを求めることが事実上できない
・同じデータからは、必ず同じハッシュ値が得られる
・データが少しでも違えば、ハッシュ値は大きく変わる
・同じハッシュ値になる異なるデータを見つけるのが事実上困難である
改ざんの検知やパスワードの保存などに使われます。代表的なものにSHA-256があります。

他の選択肢が不適切な理由
・データの長さに比例して長くなる：ハッシュ値は、元のデータの長さに関係なく固定の長さです。
・実行するたびに異なる値：同じデータからは必ず同じハッシュ値が得られます。
・秘密鍵で元に戻せる：ハッシュ関数は鍵を使わず、元のデータに戻すこともできません。

覚え方のポイント
「ハッシュ＝固定長・一方向・同じ入力なら同じ出力」。暗号化とは違い、元に戻すことを目的としない点が重要です。

問53-13

ハイブリッド暗号方式の説明として、最も適切なものはどれか。

①暗号化にはハッシュ関数を使い、復号には共通鍵を使って元に戻す
②データは共通鍵で暗号化し、その共通鍵を相手の公開鍵で暗号化する
③データを共通鍵と公開鍵で2回暗号化して、安全性を2倍に高める
④データは公開鍵で暗号化し、その公開鍵を共通鍵で暗号化して送信する

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正解 ②データは共通鍵で暗号化し、その共通鍵を相手の公開鍵で暗号化する

解説
ハイブリッド暗号方式は、共通鍵暗号方式と公開鍵暗号方式の長所を組み合わせた方式です。データそのものは処理の速い共通鍵暗号方式で暗号化し、その共通鍵を受信者の公開鍵で暗号化して送ります。受信者は自分の秘密鍵で共通鍵を取り出し、その共通鍵でデータを復号します。「処理が速い」と「鍵を安全に渡せる」の両方を実現でき、TLSなどで使われています。

他の選択肢が不適切な理由
・公開鍵を共通鍵で暗号化する：公開鍵は公開されているものなので、暗号化して送る必要はありません。
・2回暗号化して安全性を2倍に：ハイブリッド暗号方式の目的は、速さと鍵の配送の問題の解決です。
・暗号化にハッシュ関数を使う：ハッシュ関数では元のデータに戻せないため、暗号化には使えません。

覚え方のポイント
「共通鍵＝速いが鍵を渡すのが難しい」「公開鍵＝鍵は渡しやすいが遅い」。だから「データは共通鍵、共通鍵は公開鍵で守る」のがハイブリッドです。

問63-13

PKI（公開鍵基盤）における認証局（CA）の役割として、最も適切なものはどれか。

①公開鍵とその持ち主の対応を証明する、証明書を発行する
②利用者の秘密鍵を預かり、利用者の代わりに暗号化を行う
③通信の内容を中継して、不正なパケットを見つけて遮断する
④利用者のパスワードを一元管理して、ログインを代行する

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正解 ①公開鍵とその持ち主の対応を証明する、証明書を発行する

解説
公開鍵暗号方式では、「その公開鍵が本当に本人のものか」を確かめる仕組みが必要です。認証局（CA）は、信頼できる第三者として本人を確認し、公開鍵とその持ち主の情報を記載して、認証局の署名を付けたデジタル証明書を発行します。有効期限内に鍵が漏えいした場合などには、証明書を失効させ、失効した証明書の一覧（CRL）を公開します。

他の選択肢が不適切な理由
・秘密鍵を預かって代わりに暗号化する：秘密鍵は本人だけが管理するもので、認証局の役割ではありません。
・不正なパケットを遮断する：ファイアウォールなどの役割です。
・パスワードを一元管理してログインを代行：シングルサインオンなどの認証基盤の役割です。

覚え方のポイント
「認証局＝公開鍵の身元保証人（デジタル証明書を発行）」。Webサイトの鍵のマークは、認証局が発行したサーバ証明書で、そのサイトが本物であることを確認できます。

問73-13

有効期限内であるにもかかわらず、秘密鍵の漏えいなどによって失効させたデジタル証明書の一覧を何というか。

①CVSS
②CSR
③CSIRT
④CRL

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正解 ④CRL

解説
CRL（Certificate Revocation List：証明書失効リスト）は、有効期限内であっても、秘密鍵の漏えいや記載内容の変更などの理由で失効させたデジタル証明書の一覧です。認証局が発行・公開します。証明書を受け取った側は、CRLを確認することで、その証明書がまだ有効かどうかを判断できます。

他の選択肢が不適切な理由
・CSR：証明書署名要求（Certificate Signing Request）で、デジタル証明書の発行を認証局に申請するためのデータです。
・CVSS：共通脆弱性評価システムで、脆弱性の深刻度を数値で評価する仕組みです。
・CSIRT：セキュリティのインシデントに対応するための組織（チーム）です。

覚え方のポイント
「CRL＝失効（Revocation）した証明書のリスト」。有効期限だけでなく、失効していないかも確認する必要があります。

問83-13

次の暗号方式のうち、共通鍵暗号方式に分類されるものはどれか。

①RSA
②楕円曲線暗号
③AES
④ElGamal暗号

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正解 ③AES

解説
AES（Advanced Encryption Standard）は、米国の標準暗号として採用された共通鍵暗号方式で、処理が速く安全性も高いため、無線LANの暗号化（WPA2・WPA3）やファイルの暗号化など、広く使われています。鍵の長さは128ビット、192ビット、256ビットから選べます。

他の選択肢が不適切な理由
・RSA：大きな数の素因数分解が難しいことを安全性の根拠とする公開鍵暗号方式です。
・楕円曲線暗号：楕円曲線上の計算の難しさを利用した公開鍵暗号方式で、RSAより短い鍵で同程度の安全性が得られます。
・ElGamal暗号：離散対数問題の難しさを利用した公開鍵暗号方式です。

覚え方のポイント
「共通鍵＝AES（DESの後継）」「公開鍵＝RSA、楕円曲線暗号」。代表例を1つずつ即答できるようにしましょう。

問93-13

チャレンジレスポンス認証の説明として、最も適切なものはどれか。

①1回のログインで、複数のシステムを利用できるようにする仕組み
②パスワードをそのまま暗号化せずに送信して、サーバで照合する
③サーバが送る毎回異なる値とパスワードから計算した値で認証する
④指紋や静脈などの身体的な特徴を使って、本人を確認する

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正解 ③サーバが送る毎回異なる値とパスワードから計算した値で認証する

解説
チャレンジレスポンス認証では、サーバが毎回異なる乱数（チャレンジ）を利用者の端末に送り、端末はそのチャレンジとパスワードからハッシュ関数などで計算した値（レスポンス）を返します。サーバも同じ計算をして一致すれば認証します。パスワードそのものはネットワーク上を流れず、レスポンスも毎回変わるため、盗聴した値を使い回されても（リプレイ攻撃）不正にログインされません。

他の選択肢が不適切な理由
・パスワードをそのまま送信：盗聴されると、パスワードがそのまま盗まれてしまいます。
・1回のログインで複数のシステムを利用：シングルサインオンの説明です。
・身体的な特徴で本人を確認：生体認証の説明です。

覚え方のポイント
「チャレンジ（毎回違う問題）に、パスワードを使って答える（レスポンス）」。パスワードを流さず、使い回しもできない点が長所です。

問103-13

生体認証の精度を表す指標について、他人受入率（他人を誤って本人と判定する割合）を低くするように判定の基準を厳しくしたときに起こりやすいことはどれか。

①どちらの割合も変化しない
②本人拒否率が高くなる
③他人受入率がかえって高くなる
④本人拒否率も低くなる

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正解 ②本人拒否率が高くなる

解説
生体認証の精度は、次の2つの指標で表されます。
・本人拒否率（FRR）：本人なのに、本人ではないと誤って拒否してしまう割合
・他人受入率（FAR）：他人なのに、本人と誤って受け入れてしまう割合
この2つはトレードオフの関係にあり、判定の基準を厳しくすると他人受入率は下がりますが、本人拒否率は上がります（本人でも拒否されやすくなります）。

他の選択肢が不適切な理由
・本人拒否率も低くなる：基準を厳しくすると、本人でも少しの違いで拒否されやすくなるため、本人拒否率は上がります。
・他人受入率がかえって高くなる：基準を厳しくすれば、他人受入率は下がります。
・どちらも変化しない：判定の基準を変えれば、両方の割合が変化します。

覚え方のポイント
「厳しくすると、他人は入れないが本人も弾かれやすい」。安全性（他人受入率）と利便性（本人拒否率）のバランスで基準を決めます。

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※本ページの問題・解説は、生成AI（人工知能）を活用して作成しています。