スライド 1

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情報セキュリティ
第２回：２００４年４月１６日（金）
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この科目について

今年度からの新規開講科目
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
担当者は村川猛彦（むらかわたけひこ）
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
５セメスタ（３年次前期）の「専門科目・選択」に分類
入学年度の都合で，単位を修得しても「自由選択」になる
昨年度までは「田中猛彦」
２００３年１０月に結婚＆改姓
質問・相談は [email protected] へ
授業情報はWebで
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http://www.wakayama-u.ac.jp/~takehiko/secu2004/
2
教科書



結城浩, 『暗号技術入門―秘密の国のアリス』, ソフトバンク
パブリッシング, ISBN4797322977
比重: 教科書40%，その他60%
スライドとの併用
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
教科書に書いていることはスライドにしない
教科書に書いていないが理解してほしいことはスライドにする
予習は必要？
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４月までに教科書を軽く読み通してほしい
3
成績評価の方法


レポート：１０点×２回
期末試験：８０点
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

出席点なし
昨年度実施した授業・試験の例（情報処理Ⅱ）
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
自筆ノートのみ持込可（教科書も不可）にする予定
http://www.wakayama-u.ac.jp/~takehiko/ipii2003/
個別の点数照会には応じない
4
関連する科目

「通信」に関連して
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
情報理論
情報ネットワーク（現：情報ネットワークⅠ）
情報ネットワーク応用（現：情報ネットワークⅡ）
「管理」に関連して
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データベース
オブジェクト指向１～２
5
情報セキュリティを学ぶのに必要なもの

広く深い知識
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
思いやりの心
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
情報セキュリティは人の問題
「誰がいて，それぞれ何ができて何をしたいか」の分析が必須
ある種の数学
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
常にメンテナンス
知識を得るための知識も
離散数学，アルゴリズム理論，計算量理論
プログラミングやインターネットの知識は？
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必須ではないが，理解の助けにはなる
6
情報セキュリティは何「でない」か

ハッカーの養成
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
暗号理論
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
専門家だけのものではなく，パスワードなど，誰もが注意しない
といけない問題もある．
「理論」と「実装」と「運用」の一つでも不十分なシステムは，正し
く機能しない．
「破られたらおしまい」という考え方
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破られるのにどれだけのコストを必要とするかが安全性の尺度
となる．つまり，情報セキュリティは対象を定量的に取り扱える．
7
身近な話題

パスワード管理
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
パソコン管理
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
なりすまし，不正注文
良いパスワードを利用する
ときどき変更する
ウイルス発信，踏み台（DDoSなど）
ウイルス対策ソフトを入れる
Windows Update，apt-get updateなどによる更新をまめに実
施する
ソーシャルエンジニアリング
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アクセス権限の奪取
善意を装った情報収集，情報操作には応じない
保護すべき計算機や情報を把握しておく
8
パスワード

認証モデル
①入力
Prover
（証明者）

この入力に「個人識別情報」と「パスワード」の組を用いて，
個人を識別する
q
q
q

②判定結果
Verifier
（検証者）
入力時，パスワードは画面上に表示されない
個人識別情報は，システムが提供する
パスワードは，システムが提供するものもあれば，利用者が設
定するものもある
どのようなパスワードを使用すれば安全か？
9
パスワード解析の前提


敵対者の目標：他人の個人識別情報（ユーザ名，銀行の
カードなど）を既知として，そこから，認証に必要なパスワー
ドを発見すること
認証システム
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q
敵対者が同じ認証システムを所有する：UNIXのパスワードク
ラック
 いくらでも試せる
敵対者は認証システムを所有しない：Webサーバ，銀行ATM
 失敗するとペナルティ
Cracker
P
（敵対者）
V
10
パスワード解析の種類


ブルート・フォース・アタック（brute-force attack，総当り法）
辞書攻撃
11
ブルート・フォース・アタック



すべてのパスワード候補を認証システムに入力し，「当たり」
が出るまで続ける
時間は，１回の判定時間×探索終了までの回数
探索終了までの回数は，パスワードの候補の数に比例
q
q

パスワードになり得る値からなる集合を「パスワード空間」という
期待値は，パスワード空間のサイズの半分
パスワード空間が大きいほど安全
12
数字によるパスワード（１）

銀行の暗証番号
q
q
４桁の数字：10000通り
 もし敵対者が認証システムを所有していて，（電子工作など
で装置を作って）１秒間に100回の入力ができるなら，最大
でも100秒でパスワードが割り出せる．
 現実には，１回の入力が0.01秒とできないように対処してい
るので，一応安全に運用されている．
８桁の数字なら？：100000000通り
 同様の敵対者の行動で，最大106秒…およそ11.5日
 誰もが覚えていられる？
13
数字によるパスワード（２）

１０文字
q
q
４文字で10000通り
８文字で100000000通り（1.00×108通り）
14
英数字によるパスワード

６２文字
q
q
４文字で14776336通り
８文字で218340105584896通り（2.18×1014通り）
15
英数字と記号によるパスワード

９５文字
q
q
４文字で81450625通り
８文字で6634204312890625通り（6.63×1015通り）
16
パスワード空間のサイズ：まとめ
文字数
数字のみ
４
1.00×104
５
1.00×105
６
1.00×106
７
1.00×107
８
1.00×108
1.11×104
1.11×105
1.11×106
1.11×107
1.11×108
英数字
1.48×107
9.16×108
1.50×107
9.31×108
英数字と記号
8.14×107
7.73×109
8.23×107
7.82×109
5.68×1010
7.35×1011
5.77×1010
7.43×1011
3.52×1012
6.98×1013
3.58×1012
7.06×1013
2.18×1014
6.63×1015
2.21×1014
6.70×1015
ちょうど
以内


数字のみ＜英数字＜英数字と記号
１文字増えるとパスワード空間がうんと大きくなる
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辞書攻撃

問題のあるパスワード
q
q
q

辞書と，選ばれる傾向をもとに，パスワードを発見する方法
を「辞書攻撃」という
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
個人識別情報そのもの，または一部，または少し付加しただけ
 takehiko, take, takehiko1, takehi0
 ４桁の数字の場合，電話番号や生年月日
辞書に載っている単語
 apple, web
辞書に載っている単語を組み合わせただけ
 appleweb, apple!web
ツールが存在する
ブルート・フォース・アタックと別の方法で見つかってしまう！
18
パスワードの選び方

どのようなパスワードを使用すればよいか？
q
q
q
q
q
q
数字のみとなっている場合は，それに従う
UNIXのパスワードでは，英数字と記号を織り交ぜて，６文字以
上８文字以内にする
自分は思い出しやすいものにする
 長ければいいってもんでもない
辞書攻撃で破られるようなパスワードは使用しない（？）
パスワードをメモしない（？）
あちこちの認証システムで同一のパスワードにしない（？）
19
システム開発者・管理者の立場で

パスワードはどう設定するか？
q
q
q

システムが生成，提供する
 よいパスワード生成プログラムを選べば安全にできる
 ユーザは覚えられず，紙などに記録するかも
ユーザに自由に決めてもらう
 安全性をユーザに委ねる
リマインダを使用する
 パスワードを忘れた人が，あらかじめ登録しておいた簡単な
質問（例：母親の旧姓は？）に正しく答えれば，パスワードを
教える
 質問次第で，パスワードなしと同じになってしまう
現状の最善解は？
q
q
個人識別情報と初期パスワードを提供する
ユーザがパスワードを決め，初期パスワードは破棄する
20
本日のまとめ


この科目の進め方など
パスワードのセキュリティ
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q
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よいパスワード，よい管理方式を選ぶ
総当り法で破られるパスワード空間は，まずい
総当り法以外でも破られることがある
21

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