D1 出題比率 12% ・ 4 レッスン ・ 合計 55 分
一般的なセキュリティ概念
General Security Concepts
このドメインでは、セキュリティの「ものの見方」を身につけます。守るための対策をどう分類するか、何を守るのか(CIA)、信用しないことを前提にする考え方(ゼロトラスト)、変更を安全に進める手順、そして暗号技術の基本を学びます。他のドメインすべての土台になる内容です。
D1 1.1 読了目安 10 分
セキュリティ制御の種類と機能
セキュリティ制御(Security control)とは、リスクを減らすために組織が行う対策のことです。ファイアウォールのような機器も、社内ルールも、警備員も、すべて「制御」です。試験では、ある対策が「どのカテゴリ」で「どの機能」なのかを答えさせる問題が頻出します。
イメージ 自宅を守る場面で考えてみましょう。玄関の鍵は侵入を防ぎ、防犯カメラは侵入を記録し、「防犯カメラ作動中」のステッカーは泥棒のやる気をくじき、火災保険は被害を受けたあとに立て直す助けになります。どれも家を守る対策ですが、効き方が違いますね。この「効き方の違い」が機能分類です。
カテゴリ: 誰が・何で実装するか 技術的制御(Technical): システムや機器が実装するもの。ファイアウォール、暗号化、MFA、アンチウイルスなど。 管理的制御(Managerial): 組織の意思決定やガバナンスに関するもの。セキュリティポリシー、リスク評価、監査計画など。 運用的制御(Operational): 人が日常的に実施する手順や活動。警備員、セキュリティ教育、バックアップ作業、インシデント対応手順など。 物理的制御(Physical): 物理的な設備そのもの。フェンス、施錠、監視カメラ、ボラードなど。
カテゴリ(実装のしかた)
技術的 Technical
FW・暗号化・MFA
管理的 Managerial
ポリシー・リスク評価
運用的 Operational
警備員・教育・手順
物理的 Physical
フェンス・施錠・カメラ
機能(何のために効くか)
予防的
Preventive
抑止的
Deterrent
検知的
Detective
是正的
Corrective
代替的
Compensating
指示的
Directive
×
例: 警備員 = 運用的 × 抑止的
制御は「カテゴリ(4種)」と「機能(6種)」の2軸で分類する。1つの対策が複数の機能を持つこともある。 機能: 何のために効くか 機能 いつ・どう効くか 例 予防的(Preventive) 事故が起きる前に物理的・技術的に止める ファイアウォール、施錠、アクセス制御 抑止的(Deterrent) 攻撃者に「やめておこう」と思わせる 警告看板、監視カメラの掲示、罰則規定 検知的(Detective) 起きたことに気づく・記録する IDS、ログ監視、監査、監視カメラの映像 是正的(Corrective) 起きたあとに元の状態へ戻す バックアップからの復旧、パッチ適用 代替的(Compensating) 本来の制御が使えないとき代わりに同じ目的を果たす 故障した電子錠の代わりの警備員による確認 指示的(Directive) 望ましい行動を指示・案内する ポリシー、手順書、注意書きの掲示
発生前
発生中
発生後
インシデント
抑止的 Deterrent
やる気をなくさせる
予防的 Preventive
そもそも起こさせない
検知的 Detective
起きたことに気づく
是正的 Corrective
元の状態に戻す
代替的 Compensating
本来の制御の代わり
指示的 Directive
やるべき行動を示す
下段の2つは時間に関係なく使われる
予防・抑止は発生前、検知は発生中、是正は発生後に効く。代替と指示は時間に関係なく使われる。 試験のポイント ひっかけの定番は「抑止」と「予防」の区別です。実際に侵入を止められるなら予防的、止める力はないが心理的に思いとどまらせるなら抑止的です。カメラが設置されていない「カメラ作動中」の看板は抑止的制御の典型です。また、警備員は人の活動なので運用的、フェンスは設備なので物理的、と覚えましょう。
試験のポイント 問題文に「一時的に」「本来の対策が使えない間」とあれば代替制御、「〜してください」という掲示やポリシーなら指示的制御、「復旧」「復元」なら是正的制御がほぼ正解です。キーワードから機能を素早く判断する練習をしましょう。
セキュリティ制御Security control
リスクを減らすための対策全般。技術・管理・運用・物理の4カテゴリに分かれる。
技術的制御Technical control
ハードウェアやソフトウェアが実装する対策。ファイアウォールや暗号化など。
管理的制御Managerial control
ポリシーやリスク評価など、組織の統治に関わる対策。
運用的制御Operational control
人が日々実行する手順や活動による対策。警備員や教育など。
物理的制御Physical control
フェンスや施錠など、物理的な設備による対策。
予防的制御Preventive control
事故が起きる前に、実際に行為を止める対策。
抑止的制御Deterrent control
攻撃者の意欲をくじく対策。実際に止める力はなくてもよい。
検知的制御Detective control
起きた事象に気づき、記録する対策。IDSやログ監視など。
是正的制御Corrective control
事故のあとに被害を修復し、元の状態に戻す対策。
代替制御Compensating control
本来の制御が使えないときに、別の手段で同じ目的を達成する対策。
指示的制御Directive control
望ましい行動をとるよう指示・案内する対策。ポリシーや掲示など。
D1 1.2 読了目安 15 分
基本的なセキュリティ概念
このレッスンは、セキュリティの世界で当たり前のように使われる考え方をまとめて学びます。「何を守るのか」を示す CIA トライアド、「誰が何をしたか」を扱う AAA、「誰も信用しない」ゼロトラスト、そして建物を守る物理セキュリティや、攻撃者をだます欺瞞技術です。
CIA トライアドと否認防止 機密性(Confidentiality): 許可された人だけが情報を読める。暗号化やアクセス制御で守る。 完全性(Integrity): 情報が勝手に書き換えられていない。ハッシュやデジタル署名で確認する。 可用性(Availability): 使いたいときに使える。冗長化やバックアップで守る。 否認防止(Non-repudiation): 「自分はやっていない」と後から言い逃れできないようにする。デジタル署名が代表的な手段。
機密性
Confidentiality
完全性
Integrity
可用性
Availability
情報セキュリティ
3つのバランスを守る
許可された人だけ読める
勝手に書き換えられない
使いたいときに使える
CIA トライアド。問題文の被害が「漏れた」「改ざんされた」「使えなくなった」のどれかで、損なわれた要素を判断する。 イメージ ランサムウェアで業務サーバーのファイルが暗号化され、社員が仕事をできなくなった場合、損なわれたのは可用性です。一方、顧客名簿が外部に流出したなら機密性、Web サイトの表示内容が書き換えられたなら完全性が損なわれています。
AAA とギャップ分析 AAA は、認証(Authentication: あなたは誰か)、認可(Authorization: 何をしてよいか)、アカウンティング(Accounting: 何をしたかの記録)の3つです。「誰がファイルを削除したか証明できる記録」はアカウンティングに当たります。ギャップ分析(Gap analysis)は、あるべき姿(基準やポリシー)と現状を比較し、足りない部分を洗い出す作業です。
ゼロトラスト ゼロトラスト(Zero Trust)は「社内ネットワークの中だから安全」という前提を捨て、すべてのアクセスをそのつど検証する考え方です。判断する部分をコントロールプレーン、実際に通信が流れる部分をデータプレーンと呼びます。
ポリシーエンジン(Policy Engine): 身元・端末の状態・場所などを評価し、許可か拒否かを決める頭脳。 ポリシーアドミニストレーター(Policy Administrator): エンジンの決定を PEP に伝え、通信路を確立・切断させる。 ポリシー適用ポイント(PEP: Policy Enforcement Point): データプレーンにある関所。決定に従って実際に通信を通す、または遮断する。 関連語: 適応型アイデンティティ、脅威範囲の縮小、暗黙の信頼ゾーン(Implicit trust zones)。
コントロールプレーン(判断する側)
Policy Engine
許可/拒否を決める
Policy Administrator
決定を PEP に伝える
データプレーン(実際に通信する側)
サブジェクト
利用者・端末
PEP
通す/止める関所
リソース
アプリ・データ
要求
許可時
問い合わせ
決定
ゼロトラストの流れ。PEP が問い合わせ、Policy Engine が決定し、Policy Administrator が決定を伝えて PEP が通信を通す/止める。 物理セキュリティ 対策 目的 ボラード(Bollards) 車両の突入を防ぐ杭。歩行者は通れる アクセス制御ベスティビュール(Access control vestibule) 二重扉で一度に一人ずつ通し、共連れ(tailgating)を防ぐ フェンス・照明・監視カメラ 侵入を物理的に妨げ、抑止し、記録する 警備員・アクセスバッジ 人による確認と、入館資格の提示 センサー(赤外線・圧力・マイクロ波・超音波) 人や物の動きを検知する
欺瞞と妨害(Deception and disruption) 攻撃者をわざと「おとり」に誘導し、本物を守りつつ手口を観察する技術です。ハニーポット(Honeypot)はおとりのシステム、ハニーネット(Honeynet)はおとりのネットワーク、ハニーファイル(Honeyfile)はおとりのファイル、ハニートークン(Honeytoken)はおとりのデータ(偽アカウントなど)です。おとりに触れた時点で不正と分かります。
試験のポイント ゼロトラストでは「決める」のがポリシーエンジン、「通す・止める」のが PEP、と役割で区別します。物理セキュリティでは、車両対策ならボラード、共連れ対策ならアクセス制御ベスティビュール、と目的から対策を選びます。
CIA トライアドCIA triad
機密性・完全性・可用性の3要素。情報セキュリティの基本目標。
否認防止Non-repudiation
行為を後から否定できないようにすること。デジタル署名で実現する。
AAAAuthentication, Authorization, Accounting
認証・認可・アカウンティングの3要素。
ゼロトラストZero Trust
場所に関係なく、すべてのアクセスをそのつど検証する考え方。
ポリシーエンジンPolicy Engine
コントロールプレーンで、アクセスの許可・拒否を決定する要素。
ポリシー適用ポイントPolicy Enforcement Point
データプレーンで、決定に従って通信を通す・遮断する要素。
アクセス制御ベスティビュールAccess control vestibule
二重扉で一人ずつ通し、共連れを防ぐ入口。
ハニーポットHoneypot
攻撃者を誘い込むためのおとりシステム。
ハニートークンHoneytoken
使われたら不正と分かる、おとりのデータや認証情報。
D1 1.3 読了目安 10 分
変更管理プロセスの重要性
変更管理(Change management)とは、システムの設定やソフトウェアを変えるときに、決められた手順を踏んで安全に進める仕組みです。「ちょっと設定を変えただけ」のつもりが、別のシステムを止めてしまったり、セキュリティの穴を開けてしまったりすることは珍しくありません。変更管理はそうした事故を防ぎます。
イメージ Web サーバーの暗号化ライブラリを更新したら、同じサーバーで動いていた在庫管理アプリが突然動かなくなった、という場面を想像してください。事前に「このライブラリを使っているものは何か」を調べていれば(依存関係の把握と影響分析)、止まることを予測し、対策を用意できたはずです。
1 変更要求
所有者・関係者
2 影響分析
依存関係・停止時間
3 承認
CAB・承認プロセス
4 テスト
テスト結果を記録
5 実施
メンテナンス窓
6 検証
正常に動くか確認
成功
文書・図を更新
失敗
バックアウト計画
問題があれば元に戻す
変更履歴はバージョン管理で残す
変更管理の典型的な流れ。失敗したときに元に戻す手順(バックアウト計画)を実施前に用意しておくのがポイント。 ビジネスプロセス面の要素 承認プロセス(Approval process): 変更諮問委員会(CAB)などが内容を審査して承認する。 所有者(Ownership)と関係者(Stakeholders): 変更に責任を持つ人と、影響を受ける部門を明確にする。 影響分析(Impact analysis): 変更によって何が、どのくらい影響を受けるかを事前に評価する。 テスト結果(Test results): 本番適用前にテスト環境で確認し、結果を記録する。 バックアウト計画(Backout plan): 失敗したときに変更前の状態へ戻す手順。 メンテナンスウィンドウ(Maintenance window): 業務への影響が最小になる、変更作業のための時間帯。 標準作業手順書(SOP: Standard Operating Procedure): 決まった作業を同じ品質で行うための手順書。 技術的影響の要素 要素 意味 許可リスト/拒否リスト(Allow/Deny lists) 許可リストは「載っているものだけ実行可」、拒否リストは「載っているものだけ禁止」 制限される活動(Restricted activities) 変更作業中に行ってはいけない操作 停止時間(Downtime) 変更に伴ってサービスが使えなくなる時間 サービス/アプリの再起動 設定を反映するための再起動。短時間の停止を伴う レガシーアプリケーション 古くて更新しにくいアプリ。変更の影響を受けやすい 依存関係(Dependencies) あるシステムが別の部品やサービスに頼っている関係
文書化とバージョン管理 変更が終わったら、ネットワーク図や構成図、ポリシーや手順書を最新の状態に更新します。設定ファイルやスクリプトはバージョン管理(Version control)で履歴を残し、「誰が・いつ・何を」変えたかを追えるようにします。問題が起きたときに以前の正常な状態へ戻せることも、バージョン管理の大きな利点です。
試験のポイント 問題文のキーワードで判断しましょう。「失敗したら元に戻す手順」はバックアウト計画、「影響が少ない時間帯」はメンテナンスウィンドウ、「他のシステムが止まった」は依存関係と影響分析、「誰がいつ変えたか分からない」はバージョン管理、「承認済みのものだけ実行可」は許可リストです。
変更管理Change management
システム変更を決められた手順で安全に進める仕組み。
承認プロセスApproval process
変更内容を審査し、実施を許可する手続き。
影響分析Impact analysis
変更が業務やシステムに与える影響を事前に評価すること。
バックアウト計画Backout plan
変更が失敗したときに変更前の状態へ戻す手順。
メンテナンスウィンドウMaintenance window
業務への影響が最小になるよう設定した変更作業の時間帯。
標準作業手順書SOP: Standard Operating Procedure
作業を一定の品質で行うための標準化された手順書。
許可リストAllow list
載っているものだけを許可し、それ以外をすべて拒否する方式。
依存関係Dependencies
あるシステムが他の部品やサービスに頼っている関係。
バージョン管理Version control
ファイルの変更履歴を記録し、過去の状態へ戻せるようにする仕組み。
D1 1.4 読了目安 20 分
暗号技術の基礎
暗号技術は「読めなくする」だけでなく、改ざんの検知、本人の証明、相手の信頼性の確認も担います。試験で問われる暗号の部品を役割ごとに整理します。
対称鍵暗号と公開鍵暗号 対称鍵暗号(Symmetric)は、暗号化と復号に同じ鍵を使います。高速ですが、鍵を相手に安全に渡す「鍵配送」が課題です。公開鍵暗号(Asymmetric)は、公開鍵(Public key)と秘密鍵(Private key)のペアを使い、公開鍵で暗号化したものは対の秘密鍵でしか復号できません。鍵配送の問題を解決しますが、処理は遅めです。
対称鍵暗号(Symmetric)
平文
暗号化
暗号文
復号
平文
同じ鍵を共有(速いが鍵配送が課題)
公開鍵暗号(Asymmetric)
平文
暗号化
暗号文
復号
平文
受信者の公開鍵
受信者の秘密鍵
対称鍵は同じ鍵を共有、公開鍵暗号は受信者の公開鍵で暗号化し、受信者だけが持つ秘密鍵で復号する。 イメージ HTTPS では両方を組み合わせます。まず公開鍵暗号で対称鍵を安全に交換し(鍵交換: Key exchange)、その後の大量データは速い対称鍵暗号で守ります。鍵長(Key length)が長いほど総当たりに強くなります。
ハッシュ、ソルト、デジタル署名 ハッシュ(Hashing)は、データから固定長の値を計算する一方向の処理で、元に戻せません。1文字変わるだけで値が大きく変わるため、改ざん検知に使います。パスワード保存ではランダムな値(ソルト: Salting)を付けてからハッシュ化し、レインボーテーブル攻撃を防ぎます。鍵ストレッチング(Key stretching)はハッシュ計算を何千回も繰り返し、総当たりを遅くします。
送信者(署名する)
文書
ハッシュ化
ハッシュ値
送信者の秘密鍵
署名
文書 + 署名
まとめて送る
送信
受信者(検証する)
文書
署名
ハッシュ化
公開鍵
ハッシュ A
ハッシュ B
A = B なら改ざんなし
本人が署名した証拠にもなる
デジタル署名は、文書のハッシュを送信者の秘密鍵で署名し、受信者が公開鍵で検証する。完全性と否認防止を同時に実現する。 証明書と PKI 公開鍵基盤(PKI: Public Key Infrastructure)は「この公開鍵は本当にこの相手のものか」を保証する仕組みです。認証局(CA: Certificate Authority)が本人確認のうえで証明書を発行し、申請側は証明書署名要求(CSR: Certificate Signing Request)を CA に送ります。
用語 意味 信頼の起点(Root of trust) 信頼の出発点となるルート CA。ブラウザや OS に組み込み済み 自己署名証明書(Self-signed) 自分で自分に署名した証明書。外部からは信頼されない ワイルドカード証明書(Wildcard) *.example.jp のように1枚でサブドメインをカバー CRL(証明書失効リスト) 失効した証明書の一覧を丸ごと取得して確認する方式 OCSP 特定の証明書の失効を1件ずつ問い合わせる軽量な方式 キーエスクロー(Key escrow) 秘密鍵のコピーを第三者や組織に預け、紛失や退職に備える
ルート CA
信頼の起点(自己署名)
署名
中間 CA
ルートの代理で発行
署名
サーバー証明書
www.example.jp
ブラウザ・OS
ルート CA を内蔵
信頼
チェーンをたどって検証
CRL
失効リストを丸ごと取得
OCSP
1枚ずつ失効を問い合わせ
失効確認
ルート CA から中間 CA、サーバー証明書へと署名がつながる信頼チェーン。失効の確認には CRL か OCSP を使う。 鍵を守るツールと暗号化レベル TPM(Trusted Platform Module): PC 内蔵の暗号チップ。ディスク暗号化の鍵を保管。 HSM(Hardware Security Module): 鍵の生成・保管・署名を専用装置内で行い、外に出さない。 KMS(Key Management System): 多数の鍵を一元管理する仕組み。 セキュアエンクレーブ(Secure enclave): CPU 内の隔離領域で鍵や生体情報を処理。 暗号化レベル: フルディスク、パーティション、ボリューム、ファイル、データベース、レコードの順に範囲が細かくなる。 難読化とブロックチェーン 難読化(Obfuscation)はデータを分かりにくくする技術です。ステガノグラフィ(Steganography)は画像などにデータを隠し、トークナイゼーション(Tokenization)はカード番号などを無意味な代替値に置き換え、データマスキング(Data masking)は一部を伏せ字にします。ブロックチェーン(Blockchain)は記録をハッシュでつなげた公開台帳(Open public ledger)で、改ざんが極めて困難です。
試験のポイント 署名は「秘密鍵で署名、公開鍵で検証」、暗号化は「公開鍵で暗号化、秘密鍵で復号」と鍵の使い方が逆です。「鍵を守る専用装置」なら HSM、「PC 内蔵チップ」なら TPM、「軽量な失効確認」なら OCSP、「サブドメインを1枚で」ならワイルドカードです。
対称鍵暗号Symmetric encryption
暗号化と復号に同じ鍵を使う方式。高速だが鍵配送が課題。
公開鍵暗号Asymmetric encryption
公開鍵と秘密鍵のペアを使う方式。鍵配送の問題を解決する。
ハッシュHashing
データから固定長の値を計算する一方向の処理。改ざん検知に使う。
デジタル署名Digital signature
ハッシュを秘密鍵で署名し、公開鍵で検証する。完全性と否認防止を提供する。
認証局CA: Certificate Authority
本人確認のうえで証明書を発行する信頼された機関。
OCSPOnline Certificate Status Protocol
証明書の失効状態を1件ずつ問い合わせるプロトコル。
HSMHardware Security Module
鍵の生成・保管・署名を安全に行う専用ハードウェア。