はじめに

応用情報技術者試験（午後）のセキュリティ分野では、暗号技術・認証・アクセス制御・攻撃手法など、幅広い知識が求められます。本記事では、それぞれの技術の意味や背景を整理し、効率的な学習ロードマップを紹介します。

1. 暗号技術（基礎から実践）

🔹 なぜ暗号が必要なのか？ → どの方式がどう違うのか？ → 実際の活用例

🔑 暗号の基本（情報を秘匿する技術）

暗号技術は、データの盗聴・改ざんを防ぐための基礎技術です。
• 共通鍵暗号方式 → 送信者と受信者が同じ鍵を使う（AES, DES など）
• 公開鍵暗号方式 → 送信者と受信者が異なる鍵を使う（RSA, ECC など）
• ハイブリッド鍵暗号 → 共通鍵と公開鍵を組み合わせて効率化（TLS など）
• ブロック暗号 / ストリーム暗号 → 暗号化の方法（ブロックごとか、連続的か）

📌 ポイント
• 共通鍵暗号は処理が速いが、鍵の安全な共有が課題
• 公開鍵暗号は安全性が高いが、計算コストが高い
• 実際のシステム（HTTPSなど）では、ハイブリッド鍵暗号が使われる

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🔑 鍵交換と管理（安全な鍵のやり取り）

暗号を使うためには、安全に鍵を交換する方法が必要。
• DH法（Diffie-Hellman） → ネットワーク上で安全に鍵を共有する技術
• KDC（鍵配布センター） → 信頼できる第三者が鍵を配布する仕組み（Kerberos など）

📌 ポイント
• DH法は通信経路上で鍵をやり取りするが、盗聴には弱い（MITM攻撃）
• KDCはサーバーが鍵を管理するため、管理の負担が大きい

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🔑 認証とハッシュ（改ざんやなりすまし防止）
• ハッシュ関数 → データの指紋を作る技術（SHA-256 など）
• メッセージ認証（MAC, HMAC） → メッセージが改ざんされていないかを確認
• デジタル署名 → 送信者の本人証明＋データの改ざん防止
• タイムスタンプ → いつ作られたデータか証明（電子契約などに活用）

📌 ポイント
• ハッシュ関数は「一方向」のみ（元のデータは復元できない）
• デジタル署名は「本人確認＋改ざん検知」

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🔑 PKI（公開鍵基盤）と認証局
• PKI（Public Key Infrastructure） → 公開鍵の信頼性を保証する仕組み
• 認証局（CA, Certificate Authority） → 信頼できる第三者が証明書を発行
• OCSPステープリング → 証明書の有効性を即座に確認する技術
• Certificate Transparency → 不正な証明書の発行を防ぐ仕組み

📌 ポイント
• PKIはインターネットのセキュリティを支える重要技術（HTTPS, 電子契約など）
• 証明書の有効性を確認する方法を理解する（CRL, OCSP など）

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2. 認証技術（なりすましを防ぐ技術）

🔹 なぜ認証が必要か？ → どの方法が安全か？ → 実際のサービスでの活用例

👤 ユーザー認証の基礎
• ベーシック認証 → IDとパスワードを送るだけ（HTTP基本認証）
• チャレンジレスポンス認証 → パスワードを直接送らない方式（Digest認証）
• ワンタイムパスワード（OTP, s/key, HOTP, TOTP） → 毎回異なるパスワードを生成
• パスワード管理（LDAP） → 大規模ユーザー管理に利用

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🌐 ネットワーク認証技術
• IEEE802.1X → 有線/無線ネットワークでの認証（企業のWi-Fiなど）
• シングルサインオン（SSO） → 一度のログインで複数のサービスを利用（Google, Microsoft）
• ケルベロス認証 → KDCを使った認証（Windows Active Directory など）
• SAML → Webサービス間の認証連携（クラウドサービスのログインなど）

📌 ポイント
• SSOを使うと、ログインの手間を省きつつセキュリティを向上できる

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3. アクセス制御とセキュアOS（権限管理）

🔹 誰が何をできるかを管理する技術
• ラベル式アクセス制御（MAC） → 軍事レベルの厳格な制御
• ロールベースアクセス制御（RBAC） → 役職ごとにアクセス権を割り当て（企業のシステム管理）

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4. 攻撃手法と対策

🔹 攻撃の仕組みを知り、事前に対策する
• ポートスキャン → 開いているポートを探す
• ウォーターホール攻撃 → 特定サイトを狙う攻撃
• エクスプロイトコード / バックドア / 踏み台 → 不正アクセスの手法

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5. ハードウェアセキュリティ

🔹 物理的なセキュリティ対策
• TPM（Trusted Platform Module） → PC内部の暗号鍵を安全に管理

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学習ロードマップ（優先度順）

✅ まず学ぶべきこと
1. 暗号技術（共通鍵・公開鍵・PKI）
2. 認証技術（SSO, LDAP, ケルベロス）
3. アクセス制御（RBAC, セキュアOS）
4. 攻撃手法（ポートスキャン, マルウェア, パスワード攻撃）

✅ 余裕があれば学ぶこと
• OCSP, Certificate Transparency, TPM

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まとめ

セキュリティは範囲が広いですが、体系的に学ぶことで効率よく理解できます。本記事を参考に、応用情報の午後対策を進めてみてください！