認証・暗号技術とセキュリティ実装

要点と定義

チャレンジレスポンス認証は、サーバが提示するランダムなチャレンジと、利用者の秘密情報を使って応答を作り、サーバが検証する認証方式である。電子署名は、署名鍵で作成し、検証鍵で正当性を検証するデータであり、署名者の確認や改ざん検知に用いる。リバースプロキシは、利用者からの要求を受けて背後のWebサーバへ中継するサーバである。レインボーテーブル攻撃は、ハッシュ値の連鎖を用いた事前計算表で、入手したパスワードハッシュに対応する平文を探索する攻撃である。楕円曲線暗号は、楕円曲線上の演算を基礎とする公開鍵暗号である。サイドチャネル攻撃は、暗号アルゴリズムの計算結果ではなく、処理時に外部へ現れる物理的な情報を観測して秘密情報を推定する攻撃である。セキュアブートは、起動過程で実行対象の署名を検証し、信頼できるプログラムの起動を確認する仕組みである。DKIMは、メールに付された電子署名を検証して、署名d=ドメインに基づく署名の正当性と署名対象の改ざん有無を確認する方式である。

適用条件と例

チャレンジレスポンス認証では、サーバがランダムな値を提示し、クライアントが秘密情報を用いて応答を計算する。電子署名では送信者が署名鍵で署名を作成し、受信者は対応する検証鍵で確かめる。リバースプロキシはクライアント証明書で利用者を認証し、その利用者情報を背後のWebサーバへ渡すことで、複数サーバへのシングルサインオンに利用できる。レインボーテーブル攻撃は、ハッシュ値の連鎖を事前計算した表を使って、入手したパスワードハッシュに対応する文字列を探索する。楕円曲線暗号は公開鍵暗号の一種で、RSAと比べ短い鍵長で同程度の安全性を実現できる。サイドチャネル攻撃は、暗号処理に伴う電磁波、消費電力、処理時間などの物理情報から秘密情報を推定する。セキュアブートは起動時にOSやドライバなどの署名を検証し、信頼できるものだけを実行する。DKIMでは送信側がメールに署名し、受信側は署名に含まれるd=ドメインの公開鍵を用いて署名を検証する。

チャレンジレスポンス認証では、サーバがランダムなチャレンジを提示し、クライアントはパスワードなどの秘密情報を用いて応答を計算する。サーバはその応答を検証するため、固定パスワードをそのまま送る方式や、トークンが毎回異なる値を表示する方式とは区別される。

電子署名は送信者が自分の署名鍵で作成し、受信者が送信者の検証鍵で検証する。これにより署名の正当性やメッセージの改ざん有無を確認できるが、メッセージ内容を秘匿する暗号化とは目的が異なる。

クライアント証明書を用いるリバースプロキシ認証では、利用者端末が証明書をプロキシへ提示する。認証後、プロキシが利用者IDなどをWebサーバへ渡す構成により、複数サーバへのシングルサインオンを実現できる。