サーバ認証とメッセージ認証

試験では「SSL」という表記で出題されるのが一般的です。

⑤ SSLの2つの機能

SSLには、データの暗号化と通信先サーバの正当性を確認するサーバ認証の2つの機能が備わっています。

データの暗号化にはセッション鍵暗号方式が、サーバ認証にはデジタル署名がそれぞれ用いられています。

⑥ 第2節・第3節とのつながり

SSLは、これまで学んできた技術の組み合わせです。新しい技術が出てくるわけではなく、暗号化と認証を1つのプロトコルにまとめたものだと理解してください。

⑦ SSLの用途

SSLは、ショッピングサイトにおけるWebブラウザとWebサーバ間のHTTP通信において、個人情報やクレジットカード情報などの機密性の高いデータをやり取りする際に主に用いられます。

その他、ファイル転送におけるFTPや、メールの送受信におけるPOP3、IMAP、SMTPなどにも用いられます。

⑧ SSLを用いた主なプロトコル

すべて「もとのプロトコル名＋S」という形になっています。このSは Secure（SSL）を表します。

第5章で学んだプロトコルに、SSLをかぶせて安全にしたもの——という関係です。

⑨ URLから読み取れること

ただし、HTTPSであること＝そのサイトが信用できるという意味ではありません。

偽サイトもHTTPSを使えます。証明書は誰でも取得できるからです。「鍵マークがあるから安心」とは言い切れない、という点は実務上重要です。

大切なのはドメイン名が正しいかを確認することです。第5章で学んだ「URLは右から読む」という原則が、ここで生きてきます。

「暗号化されている」と「信用できる」は別の話です。

フィッシングを見抜く実務的な手順

③がもっとも確実

メールに書かれたリンクは、表示されている文字列と実際の飛び先が違うことがあります。自分で正規のURLを開き直す習慣をつければ、この手口は防げます。

従業員教育で伝えるべきこと

中小企業でフィッシング対策の教育を行う場面では、次の点を伝えます。

4つ目が現実的に重要

「怪しいと思ったが、業務が止まると困るのでリンクを開いた」という事例は少なくありません。迷ったときに気軽に相談できる体制があるかどうかが、実際の被害を分けます。

第1節で見た人的対策と組織的対策が、ここで効いてきます。技術だけでは防げない領域です。

確認してみましょう

> 次の記述の正誤を判定せよ。

> a　SSLには、データの暗号化とサーバ認証の2つの機能が備わっている。

> b　SSLにおけるデータの暗号化にはデジタル署名が、サーバ認証にはセッション鍵暗号方式が用いられている。

> c　HTTPSは、HTTP over SSLを意味する。

解答　a：○　b：×　c：○

• b：×……逆です。データの暗号化にはセッション鍵暗号方式、サーバ認証にはデジタル署名が用いられます。

盗み見られる（機密性の侵害）だけでなく、書き換えられる（完全性の侵害）という脅威があります。第1節のCIAでいえば、メッセージ認証は完全性を守る技術です。

③ ハッシュ関数

ハッシュ関数とは、平文から固定長の擬似乱数（ハッシュ値、メッセージダイジェスト）を生成する演算手法です。

ダイジェストから元の文を復元するのは困難で（一方向性）、しかも元の文がほんの少し変わるだけで値がまるきり別物になります。この2つの性質があるので、書き換えの検出に広く使われています。

④ ハッシュ関数の3つの性質

⑤ 例で確かめる

入力値が少しでも違うと、出力値が大きく異なります。「1万円」を「100万円」に変えただけで、まったく別の値になりました。

そして、結果の逆算は困難です。メッセージダイジェストから元の文章を復元することはできません。

⑥ なぜこの性質が改ざん検知に使えるのか

途中で本文が1文字でも書き換えられれば、③で作った値が①と一致しません。だから改ざんが検知できます。

⑦ 暗号化との違い

ハッシュ関数と暗号化は、似ているようでまったく違います。

「元に戻せない」ことが欠点ではなく、目的にかなっている——という点が理解の要です。改ざんを検知したいだけなら、元に戻す必要はありません。

⑧ パスワードの保管にも使われる

試験で直接問われることは多くありませんが、ハッシュ関数の重要な用途を挙げておきます。

サービスがパスワードを保管するとき、パスワードそのものではなく、そのメッセージダイジェストを保管します。

ログイン時には、入力されたパスワードから同じ方法で値を作り、保管されている値と比べます。一致すれば正しいパスワードと判断できます。

一方向性があるからこそ、この使い方ができるわけです。

⑨ 第2節との関係

第2節の冒頭で「暗号化は、第三者が盗み見ても内容を解読できないようにデータを加工すること」と学びました。ハッシュ関数は解読できないどころか、本人でも元に戻せません。

「戻す必要があるか」で使い分ける——この観点を持っておくと、2つを取り違えません。

③ 2つの技術の組み合わせ

第2節と前のテーマで学んだ2つの技術が、ここで合流します。

④ デジタル署名の手順

⑤ 鍵の使い方が暗号化と逆になる

ここが最大の関門です。第2節の公開鍵暗号方式と比べてみます。

まったく逆になっています。

⑥ なぜ逆なのか——目的から考える

送信者の秘密鍵は、送信者しか持っていません。したがって、その鍵で暗号化されたものは、送信者にしか作れません。

そして、送信者の公開鍵で正しく復号できたということは、対になる送信者の秘密鍵で暗号化されたものだと証明されます。

これが「本人が作成した」ことの証明になる、という理屈です。

⑦ 誰でも復号できてよいのか

送信者の公開鍵は公開されているので、誰でもデジタル署名を復号できます。

一見すると問題があるようですが、そうではありません。

デジタル署名の目的は、内容を隠すことではなく、本人性と完全性を示すことです。だから誰でも検証できてよいのです。

むしろ、誰でも検証できるからこそ、第三者にも「これは本人が作ったものだ」と示せます。

⑧ 署名で何ができて、何ができないか

デジタル署名は暗号化ではありません。本文そのものは平文のまま送られるので、途中で読まれます。読まれたくなければ、別途暗号化が必要です。

この点が、令和4年度の本試験で問われました。

⑨ CA（Certificate Authority）

CA（認証機関）とは、電子取引などで公開鍵暗号技術に基づく電子署名を利用する際に、公開鍵が正当であることを保証する機関です。

公開鍵を配布する企業や個人が偽物でないことを証明することで詐欺などの不正行為を防ぎます。

CAが発行する電子証明書（デジタル証明書）には、証明書の所有者を特定する情報と証明書の所有者の公開鍵が含まれています。

⑩ なぜCAが必要なのか

デジタル署名の仕組みには、ひとつ穴があります。

「その公開鍵が、本当にその人のものか」をどう確かめるのか——という問題です。

この問題を解決するのがCAです。信頼できる第三者が「この公開鍵は確かにこの人のものだ」と保証する——これが電子証明書の役割です。

⑪ 電子証明書に含まれるもの

この2つがセットになっているからこそ、「この公開鍵は、この所有者のものだ」と示せます。

⑫ 第5節につながる

第5章で学んだHTTPSの通信では、

という流れになっていました。①②がサーバ認証、③④がセッション鍵暗号方式です。

この節で学んだ技術が、すべてHTTPSという1つのプロトコルの中で働いている——そう理解すると、章全体がつながります。