ディジタル署名と改ざん・存在の証明

結論：署名は「送信者の秘密鍵で作り、送信者の公開鍵で確かめる」

ディジタル署名は、データに付ける「本人が出した証拠」です。作るときは送信者の秘密鍵（本人しか持たない鍵）、確かめるときは送信者の公開鍵（誰でも入手できる鍵）を使います。使う鍵はどちらも送信者のもので、受信者の鍵は出てきません。

たとえるなら、秘密鍵は自分だけが持つ実印、公開鍵は役所で誰でも照合できる印影の登録です。押せるのは本人だけで、照合は誰でもできます。

前のレッスンの暗号化とは鍵の向きが逆なので、ここが一番のひっかけです。

覚え方：暗号化は「受信者だけが開けられる」ようにしたいので受信者の鍵を使います。署名は「送信者しか作れない」ようにしたいので送信者の鍵を使います。

署名の流れ：ハッシュ → 秘密鍵で署名 → 公開鍵で照合

署名はメッセージそのものではなく、ハッシュ値（メッセージダイジェスト：データから作る短い要約値）に対して作ります。受信者は、自分で計算したハッシュ値と、署名を公開鍵で戻した値を比べます。一致すれば「改ざんなし」かつ「送信者本人が作った」と分かります。

flowchart TD
  A["送信者：メッセージ"] --> B["ハッシュ関数でダイジェストを作る"]
  B --> C["送信者の秘密鍵で署名を作る"]
  C --> D["メッセージと署名を送る"]
  D --> E["受信者：届いたメッセージからダイジェストを作る"]
  D --> F["送信者の公開鍵で署名を検証（RSAなら署名からダイジェストを取り出す）"]
  E --> G["2つが一致するか比べる"]
  F --> G
  G --> H["一致：改ざんなし＋送信者本人"]

RSA 方式（代表的な公開鍵暗号）の問題では「受信者が送信者の公開鍵を使い、署名からメッセージダイジェストを算出する」という言い方で出ます。「算出する」のは受信者で、使うのは送信者の公開鍵です。

署名でできること・できないこと

署名で分かるのは2つだけです。①改ざんされていないことと、②確かに送信者本人が作ったこと（なりすましの防止）です。なりすましとは、他人のふりをしてメッセージを出すことです。

署名はメッセージを暗号化しないので、中身は誰でも読めます。だから盗聴の検知や漏えいの防止はできません。

アプリケーションソフトウェアへの署名（コード署名）の目的は「利用者が改ざんを検知できるようにする」です。過去問はこの1択です。

署名の応用：セキュアブート・XML署名・トランザクション署名

セキュアブートは、PC の起動時に OS やドライバのディジタル署名を検証し、許可されていないものを実行しない仕組みです。OS より前に動くマルウェアを防ぎます。BIOS パスワードや HDD パスワード、起動後のウイルススキャンとは別物です。

XML署名は、XML 文書用の署名の規格です。文書全体だけでなく**一部分だけに署名（部分署名）**したり、複数人が署名（多重署名）したりできます。選択肢では TLS による暗号化、Ajax（JavaScript の非同期通信）、ステガノグラフィの説明がダミーとして並びます。

MITB（Man-in-the-Browser）攻撃は、利用者のブラウザに入り込んだマルウェアが、ネットバンキングの送金先や金額を裏で書き換える攻撃です。通信路は本物で暗号化もされているので、EV SSL 証明書、ワンタイムパスワード、TLS 化では防げません。有効なのはトランザクション署名で、利用者が入力した取引内容と銀行が受け取った内容に差がないかを検証します。

存在の証明と埋め込む技術：タイムスタンプ・電子透かし・ステガノグラフィ

この3つは「時刻を証明する」「出どころを埋め込む」「秘密を隠す」という、目的の違いで見分けます。

たとえると、タイムスタンプは郵便局の確定日付印で、「この日にこの書類があった」ことを第三者が保証します。

ステガノグラフィと暗号の違いは要注意です。**暗号は「読めなくする」**だけで、暗号文があること自体は見えます。**ステガノグラフィは「あること自体に気付かせない」**技術です。

試験での問われ方

• 鍵当て問題（最頻出）：ア〜エに「受信者の公開鍵／受信者の秘密鍵／送信者の公開鍵／送信者の秘密鍵」が並びます。生成なら送信者の秘密鍵、検証なら送信者の公開鍵です。
• 組合せ表問題：「作成：秘密鍵／検証：公開鍵」が正解です。共通鍵が入っている選択肢は即消去します（署名は公開鍵暗号の仕組み）。
• 目的問題：「送信者が署名鍵で署名を作り、メッセージに付加して、受信者が送信者を確認」が正解の型です。「署名鍵でメッセージを暗号化して内容を隠す」「改ざん部位を特定」はダミーです。
• 手順を読ませる問題：ハッシュ→署名生成鍵→署名検証鍵の手順を見せ、「改ざん検知の他にできること」を聞きます。答えは送信者の確認です。
• 定義当て問題：セキュアブート・XML署名・タイムスタンプ・電子透かし・ステガノグラフィは、それぞれ目的のキーワード（起動時に署名検証／部分署名／存在証明／コピー判別／存在を隠す）で選びます。