令和3年度 秋期 午前Ⅱ 問16
情報セキュリティ
共通鍵暗号方式に関する問題
共通鍵暗号方式において,100 人の送受信者のそれぞれが,相互に暗号化通信を行うときに必要な共通鍵の総数は幾つか。
- ア200
- イ4,950
- ウ9,900
- エ10,000
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✓ これが正解イ4,950
解説
2人の組ごとに鍵が1つ必要なので、100×99÷2=4,950です。
共通鍵暗号方式では、通信する2人が同じ鍵を共有し、その鍵は当事者の2人以外に知られないようにします。そのため、全員が相互に暗号化通信を行うには、異なる2人の組ごとに別々の鍵が1つずつ必要です。100人から2人を選ぶ組合せの数は、100×99÷2=4,950なので、鍵の総数は4,950です。一般にn人なら、n×(n−1)÷2個となり、人数が増えると急速に増えます。公開鍵暗号方式なら1人につき公開鍵と秘密鍵の1組で済むので、n人で2n個です。2人の組の数を数えるという考え方で、共通鍵の総数は求められます。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- ア200:200は100×2で、公開鍵暗号方式で各人が公開鍵と秘密鍵を1組ずつ持つときの鍵の総数にあたります。共通鍵暗号方式では2人の組ごとに別の鍵が必要なので、この数では足りません。
- ウ9,900:9,900は100×99で、2人の組を順序付きで数えた値です。AさんからBさんへの通信とBさんからAさんへの通信は同じ鍵を使えるので2で割る必要があり、この値は鍵の数を2倍に数えています。
- エ10,000:10,000は100×100で、自分自身との組まで含めたうえに、組の向きも区別して数えた値です。自分との通信に鍵は要らず、組の向きも区別しないので、総数としては大きすぎます。
この問題の用語
- 共通鍵暗号方式「共通鍵暗号」と同じ意味です。同じ鍵を送る側と受け取る側の双方が持つやり方を、手順として言うときにこの言い方をします。
- 公開鍵暗号方式「公開鍵暗号」と同じ意味です。配ってよい鍵と隠す鍵を対にして使うやり方を、手順として言うときにこの言い方をします。
- 暗号化内容を鍵がなければ読めない形に変換すること。通信の経路だけでは守りきれない場合があるので、ファイル自体にも施します。
出典:令和3年度 秋期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問16
同じ用語が出る問題
- 令和7年度 秋期 午前Ⅱ 問16:DNSSECに関する問題(暗号化)
- 令和6年度 秋期 午前Ⅱ 問15:楕円曲線暗号に関する記述(共通鍵暗号方式)
- 令和3年度 秋期 午前Ⅱ 問18:エンベロープ暗号化の説明(公開鍵暗号方式)
- 令和2年度 10月 午前Ⅱ 問17:楕円曲線暗号に関する記述(共通鍵暗号方式)
- 令和2年度 10月 午前Ⅱ 問16:公開鍵暗号方式の問題(公開鍵暗号方式)
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