基本情報 平成31年度 春期 問38｜テクノロジ系に関する問題

答えは a「メッセージが改ざんされていないことを確認する」 です。

メッセージ認証符号（MAC）は、送信者と受信者が共有する秘密の鍵とメッセージから作る短い符号。受信者が同じ鍵で計算し直して一致すれば、「送信途中でいじられていない」ことが確認できます。

お手紙に封蝋（特殊なスタンプ）を押すイメージ。封を開けた跡があれば改ざんが分かります。

👉 覚え方：MAC＝改ざん検知（＋同じ鍵を持つ相手が作ったことの確認）。

ほかの選択肢：b 暗号化方式の確認／c 概要の確認 はMACの役割ではない／d 秘匿性（中身を読めなくする）は暗号化の役割。

なぜこれが正解か

正解は a。メッセージ認証符号（MAC：Message Authentication Code）は，メッセージと共通鍵から計算される短い符号で，受信者は同じ鍵で符号を再計算し，付与された符号と一致するかを調べる。一致すればメッセージが改ざんされていないこと（完全性）と，鍵を共有する正当な相手が作成したことを確認できる。

各選択肢の解説

• a 改ざんされていないことの確認：MACの利用目的（正解）。
• b 暗号化方式の確認：MACは暗号化方式を確認する仕組みではない。
• c 概要の確認：MACはメッセージの要約を利用者に示すものではない（ハッシュ値は要約ではなく固定長の符号）。
• d 秘匿性の確保：MACはメッセージを暗号化しないので，内容は第三者にも読める。秘匿性は暗号化の役割。

覚え方・ひっかけ注意

暗号機能の役割分担：

• 秘匿（暗号化）：内容を読めなくする → AES等
• 完全性＋認証（MAC／HMAC）：改ざん検知＋送信者確認 → 共通鍵
• 否認防止＋認証（ディジタル署名）：第三者にも証明できる → 公開鍵

MACは「共通鍵をもつ2者の間での検証」，ディジタル署名は「公開鍵で第三者も検証できる」と覚える。

理論的背景

MAC（Message Authentication Code）は、メッセージ M と共通秘密鍵 K から MAC値 T = f(K, M) を計算するアルゴリズム。受信側は同じ K で T' を計算し T と一致すれば検証成功。代表的構成：

• HMAC（RFC 2104）：ハッシュ関数（SHA-256等）を内部に使う標準MAC。`HMAC(K, M) = H((K⊕opad) ‖ H((K⊕ipad) ‖ M))`
• CMAC（RFC 4493）：ブロック暗号（AES等）ベースのMAC。
• GMAC：GCMモードの認証部分。
• Poly1305：ChaCha20と組合せ、Google／TLS 1.3で広く採用。

MACと電子署名の比較

実務での使われ方

• TLS 1.2/1.3：AEAD（Authenticated Encryption with Associated Data）でAES-GCMやChaCha20-Poly1305を使い、暗号化と認証を一体化
• API認証：AWS Signature V4、JWT（HS256）、OAuth2.0のクライアント認証
• IPsec AH：HMAC-SHA-256で認証
• WebHook検証：Stripe、GitHubなどはペイロードのHMAC-SHA-256検証を要求

試験での位置づけ

基本情報・応用情報・情報処理安全確保支援士のセキュリティ分野で必出。直近はTLS 1.3、QUIC、ポスト量子暗号（PQC：CRYSTALS-Kyber／Dilithium）との接続論点も登場。

選択肢の発展補足

楕円曲線暗号（ECC）はRSAより短い鍵長で同等強度を実現（ECC 256bit ≒ RSA 3072bit）。ECDSA／ECDH／EdDSA（Curve25519）が広く使われる。共通鍵暗号はAES（ブロック暗号）、ChaCha20（ストリーム暗号）が代表。一方向ハッシュはSHA-2／SHA-3が標準で、MD5／SHA-1は衝突攻撃で非推奨。これらの守備範囲を整理して暗号系の問題に臨むとよい。