セキュリティ実装技術

要点と定義

セキュリティ実装技術は、通信やソフトウェア、システムの各段階に対策を組み込み、盗聴・改ざん・不正利用・侵入などの脅威を抑える技術です。この節では、暗号方式と鍵の扱い、電子署名、検知、起動時の保護を中心に整理します。

共通鍵暗号方式は、暗号化と復号に同じ鍵を使います。処理が比較的高速なので、まとまったデータの暗号化に向きます。一方、通信相手と鍵を安全に共有する必要があります。鍵を平文のメールで送れば、暗号文と鍵の両方を盗まれて復号されるおそれがあります。別々に送っても、両方が盗聴される可能性は残ります。 共通鍵暗号は公開鍵暗号より暗号化・復号が速いという特徴があります。

公開鍵暗号方式では、公開鍵と秘密鍵の組を使います。相手だけが読めるように送る場合、受信者の公開鍵で暗号化し、対応する秘密鍵で復号します。公開鍵は相手に配布できますが、入手した鍵が本当に相手のものか確認しなければ、攻撃者の鍵で暗号化してしまう危険があります。 実際のファイル受渡しでは、公開鍵暗号の鍵共有と共通鍵暗号によるデータ暗号化を組み合わせる方式もあります。

鍵長と総当たり攻撃では、長さ n ビットの鍵に候補が 2 の n 乗通りあります。したがって、256ビット鍵なら候補数は 2 の 256 乗通りで、最悪の場合は全候補を試す必要があります。

ディジタル署名は、署名対象の完全性を確かめ、署名後の改ざんを検知するために使います。署名は、改変そのものを不可能にする機能ではなく、著作権の証明そのものでもありません。

IDS（侵入検知システム）は、サーバやネットワークを監視し、侵入や侵害の兆候を検知して管理者に通知します。 ボットネットのC&Cサーバは、乗っ取られたコンピュータに命令を送り、その応答を受け取って制御します。 セキュアブートは、起動時にOSやドライバなどのディジタル署名を検証し、許可されていないソフトウェアの実行を防ぐ仕組みです。

適用条件と例

機密ファイルをインターネット経由で渡すなら、暗号化するだけでなく、鍵をどう共有し、相手の鍵をどう確かめるかまで設計します。共通鍵を使うなら、盗聴されにくい方法で共有する必要があります。公開鍵を使うなら、相手本人の鍵であることを確認します。鍵の確認ができなければ、暗号化していても意図した相手だけが読める保証は弱まります。