--- title: "改ざん検知とは？ハッシュ・MAC・デジタル署名の違いを整理【SG試験】" description: "改ざん検知は、データやメッセージが途中で書き換えられていないかを確認する考え方です。ハッシュ、HMAC、MAC、デジタル署名の違い、暗号化では防げない完全性確認の役割を押さえ、SG試験で選択肢を切る基準を整理します。科目Aの用語理解と科目Bのケース判断で迷いやすい表現も確認します。" last_modified_at: "2026-05-18" canonical_url: "https://stemtazoo.github.io/sg/tamper-detection/" section: "sg" --- ## まず結論 改ざん検知とは、**データやメッセージが途中で書き換えられていないかを確認すること**です。 SG試験では、次のように切り分けると判断しやすくなります。 - **ハッシュ**：データが変わっていないかを確認するための要約値 - **MAC**：共通鍵を使って、改ざん検知と送信者確認を行う - **HMAC**：ハッシュ関数を使って作るMACの一種 - **デジタル署名**：秘密鍵と公開鍵を使って、改ざん検知・本人確認・否認防止を行う 特に大事なのは、**改ざん検知だけでは技術を1つに決められない**という点です。 「鍵を使うか」「どの鍵を使うか」「否認防止が必要か」を見て選択肢を切り分けます。 --- ## 直感的な説明 改ざん検知は、荷物に付ける**確認用のシール**のようなものです。 荷物そのものを隠すわけではありません。 荷物が途中で開けられたり、中身が入れ替えられたりしていないかを確認するためのものです。 たとえば、次のように考えるとわかりやすいです。 - **ハッシュ**：荷物の特徴をメモしておく - **MAC**：合い鍵を持つ相手だけが作れる確認シールを付ける - **HMAC**：ハッシュを使って作る、鍵付きの確認シール - **デジタル署名**：本人だけが押せる印鑑を付け、誰でも確認できるようにする どれも改ざん検知に関係しますが、使う場面と強みが違います。 --- ## 定義・仕組み ### ハッシュによる改ざん検知 ハッシュは、データから固定長の値を作る仕組みです。 この値をハッシュ値、またはメッセージダイジェストと呼びます。 データが少しでも変わると、ハッシュ値も大きく変わります。 そのため、元のハッシュ値と比較することで、データが変わっていないかを確認できます。 ただし、ハッシュ値は誰でも計算できます。 そのため、攻撃者がデータを書き換えたあと、新しいハッシュ値を付け直すこともできます。 つまり、ハッシュは改ざん検知の基本ですが、**送信者確認には弱い**と考えます。 --- ### MACによる改ざん検知 MAC（Message Authentication Code）は、**メッセージと共通鍵から認証用の値を作る仕組み**です。 受信者は、同じ共通鍵を使ってMAC値を再計算し、送られてきたMAC値と一致するか確認します。 一致すれば、 - メッセージが改ざんされていない - 同じ共通鍵を持つ相手が作成した可能性が高い と判断できます。 MACはハッシュよりも、送信者確認の意味が強くなります。 ただし、送信者と受信者が同じ共通鍵を持つため、**否認防止には向きません**。 --- ### HMACによる改ざん検知 HMACは、**ハッシュ関数を使って作るMACの一種**です。 名前に「ハッシュ」が入っていますが、単なるハッシュではありません。 共通鍵も使うため、鍵を知らない人は正しいHMAC値を作れません。 SG試験では、次のように押さえます。 - ハッシュ関数だけなら、ハッシュ - ハッシュ関数と共通鍵を使うなら、HMAC - HMACはMACの一種 「ハッシュ関数を用いたメッセージ認証コード」という説明が出たら、HMACを選びます。 --- ### デジタル署名による改ざん検知 デジタル署名は、**送信者の秘密鍵で署名し、公開鍵で検証する仕組み**です。 受信者は公開鍵を使って署名を検証し、メッセージが改ざんされていないことや、署名者の正当性を確認します。 デジタル署名の大きな特徴は、**否認防止に使える**ことです。 本人だけが秘密鍵を持つ前提なので、あとから「自分は署名していない」と主張しにくくなります。 SG試験では、「否認防止」が出たら、MACやHMACではなくデジタル署名を選ぶのが基本です。 --- ## どんな場面で使う？ 改ざん検知は、情報の**完全性**を守りたい場面で使われます。 たとえば、次のような場面です。 - ダウンロードしたファイルが壊れていないか確認する - 通信中のメッセージが書き換えられていないか確認する - API通信のリクエストが正当な相手から送られたか確認する - 電子文書の作成者と改ざんの有無を確認する - ソフトウェアの配布元と改ざんの有無を確認する ここで注意したいのは、改ざん検知は**内容を隠すことではない**という点です。 内容を読まれないようにする目的なら、暗号化を選びます。 --- ## よくある誤解・混同 ### 誤解1：改ざん検知＝暗号化である これはよくある混同です。 - **改ざん検知**：内容が変わっていないか確認する - **暗号化**：内容を読めないようにする 暗号化しても、改ざん検知の仕組みがなければ、改ざんに気づけない場合があります。 逆に、ハッシュやMACを使っても、内容そのものは読める場合があります。 問題文に「内容を秘匿する」「盗聴を防ぐ」とあれば暗号化です。 「書き換えられていないか確認する」とあれば改ざん検知です。 --- ### 誤解2：ハッシュがあれば送信者確認もできる 通常のハッシュだけでは、送信者確認は不十分です。 ハッシュ値は誰でも計算できるため、攻撃者がデータを書き換えて、新しいハッシュ値を付け直すこともできます。 送信者確認まで必要なら、共通鍵を使うMACやHMAC、または秘密鍵と公開鍵を使うデジタル署名を考えます。 --- ### 誤解3：MACとデジタル署名は同じである MACとデジタル署名は、どちらも改ざん検知に使えます。 しかし、鍵の使い方と否認防止の有無が違います。 - **MAC**：共通鍵を使う - **デジタル署名**：秘密鍵と公開鍵を使う MACは、同じ共通鍵を持つ相手同士で確認します。 デジタル署名は、公開鍵を使って第三者も検証できます。 そのため、否認防止が必要ならデジタル署名です。 --- ### 誤解4：HMACはハッシュと同じである HMACはハッシュ関数を使いますが、単なるハッシュではありません。 HMACは、メッセージに加えて**共通鍵**を使います。 そのため、鍵を知らない人は正しいHMAC値を作れません。 「ハッシュ関数を使う」という言葉だけで、通常のハッシュと判断しないように注意しましょう。 --- ## 改ざん検知に関係する技術の比較 | 技術 | 使うもの | 主な目的 | 送信者確認 | 否認防止 | 試験でのキーワード | |---|---|---|---|---|---| | ハッシュ | メッセージ | 要約値の作成、改ざん検知の補助 | 弱い | できない | ハッシュ値、メッセージダイジェスト | | MAC | メッセージ＋共通鍵 | 改ざん検知、メッセージ認証 | できる | 弱い | 共通鍵、MAC値、メッセージ認証 | | HMAC | メッセージ＋共通鍵＋ハッシュ関数 | 改ざん検知、メッセージ認証 | できる | 弱い | ハッシュ関数を用いたMAC | | デジタル署名 | 秘密鍵・公開鍵 | 改ざん検知、本人確認、否認防止 | できる | できる | 秘密鍵で署名、公開鍵で検証 | | 暗号化 | 鍵 | 内容の秘匿 | 方式による | 目的ではない | 盗聴防止、内容を読めなくする | --- ## SG試験での判断ポイント 改ざん検知の問題では、次の順番で確認すると選択肢を切りやすくなります。 ### 1. 内容を隠したいのか、改ざんを検出したいのか 内容を読まれないようにするなら暗号化です。 内容が変わっていないか確認するなら、ハッシュ、MAC、HMAC、デジタル署名を考えます。 --- ### 2. 鍵を使うか 鍵を使わずに要約値を作るなら、ハッシュです。 共通鍵を使うなら、MACまたはHMACです。 秘密鍵と公開鍵を使うなら、デジタル署名です。 --- ### 3. 否認防止が必要か 否認防止が必要なら、デジタル署名を選びます。 MACやHMACは、送信者と受信者が同じ共通鍵を持つため、第三者に対して「誰が作ったか」を強く証明する用途には向きません。 --- ### 判断軸の再確認（確認問題の前に） - **目的**を先に見る：この対策・用語は「予防」「検知」「対応」のどこを担うか。 - **対象**を切り分ける：ネットワーク／端末／利用者／運用手順のどこに効くか。 - **選択肢の言い過ぎ**に注意：「必ず」「完全に」「不要になる」といった断定は誤りになりやすい。 ## 確認問題
確認問題：改ざん検知と否認防止の両方に適したものはどれか 電子文書について、内容が改ざんされていないことを確認し、さらに作成者があとから作成を否認しにくくしたい。この目的に最も適したものはどれか。 - ア：ハッシュ値 - イ：HMAC - ウ：デジタル署名 - エ：暗号化 **正解：ウ** デジタル署名は、秘密鍵で署名し、公開鍵で検証する仕組みです。 改ざん検知に加えて、本人確認や否認防止に使えます。 アのハッシュ値は、改ざん検知の補助には使えますが、送信者確認や否認防止には弱いです。 イのHMACは、共通鍵を使うメッセージ認証には使えますが、否認防止には向きません。 エの暗号化は、内容を読めなくするための仕組みです。
--- ## まとめ（試験直前用） - 改ざん検知は、**データが書き換えられていないか確認すること** - 共通鍵ならMAC・HMAC、秘密鍵と公開鍵ならデジタル署名 - 否認防止が必要なら、デジタル署名を選ぶ SG試験では、改ざん検知という言葉だけで判断しないことが大切です。 **鍵の種類**と**否認防止の有無**を見れば、選択肢をかなり切り分けやすくなります。