暗号鍵管理とは - 理数の散策路

暗号鍵管理

暗号鍵管理は、データの機密性と完全性、および、システム利用者の認証を目的として使われます。

システムをセキュアに保つためには、暗号アルゴリズム自体がセキュアであるだけでは不十分で、その暗号鍵もセキュアに管理されている必要があります。これは、暗号鍵管理の脆弱性を突く攻撃方法の方が、暗号アルゴリズム自体を破るよりも一般に容易であるためです。

総務省と経済産業省は、安全性、実装性能及び市場における利用実績を踏まえて暗号技術の評価を行い、2013年に「電子政府における調達のために参照すべき暗号のリスト（CRYPTREC 暗号リスト）」を策定しました。

特に、安全性及び実装性能が確認された暗号技術で、市場における利用実績が十分であるか、今後の普及が見込まれると判断されたものは「電子政府推奨暗号リスト」に分類されます。

暗号鍵管理での時間の定義は以下になります。

暗号鍵は、生成から破壊までの間（ライフサイクル）にいくつかの状態が存在します。

活性化前状態
暗号鍵は生成されたが、使用が認可されていない状態です。鍵の所持証明などの暗号鍵の検証にのみ使用することができます。
活性化状態
暗号鍵が、実際の暗号処理で使用することを認可されている状態です。
非活性化状態
暗号鍵は、暗号化や署名生成には使用できませんが、暗号化された保護情報の復号や署名検証には使用できます。例えば、アーカイブされている暗号鍵が該当します。
破壊状態
暗号鍵が完全に存在しなくなった状態です。但し、当該暗号鍵で暗号化された情報は復号することができなくなります。
一時停止状態
暗号鍵の利用が一時的に認められなくなっている状態です。暗号鍵の危殆化が疑われている場合、暗号鍵を所有する利用者（デバイス）が一定期間利用しない場合が該当します。
危殆化状態
暗号鍵が、実際の暗号処理で安全に利用できる保証がなくなった状態です。危殆化状態となった暗号鍵は失効させる必要があります。

IPAの暗号鍵管理システム（以下、CKMS）の設計指針では、検討項目が目的に応じて以下の６つのグループに分類されています。１～４は暗号鍵管理システムの利用環境に関わらず検討する必要がある項目になります。

CKMSの設計原理と運用ポリシ
CKMSとして実現すべき全体方針に関する検討項目です。ここでの検討結果が２以降の検討項目での具体的な技術的選択や精緻化などでの条件として適用されます。
暗号アルゴリズム運用のための暗号鍵管理オペレーション対策
１の方針を実現するために、生成から廃棄までのライフサイクルでの暗号鍵の管理で必要となる機能や運用方法に関する検討項目です。狭義の意味での暗号鍵管理に相当します。
暗号アルゴリズムの選択
利用する暗号アルゴリズムの選択条件に関する検討項目です。
暗号アルゴリズム運用に必要な鍵情報の管理
２で規定した暗号鍵やメタデータについて、具体的な設定方法や保管方法に関する検討項目です。
暗号鍵管理デバイスのセキュリティ対策
暗号鍵を管理するための個々のデバイスに対して、必要に応じて検討する項目です。暗号鍵
の管理・保管を実際に行う個々のデバイスを対象とします。
CKMSのオペレーション対策
システムとしての暗号鍵管理が正常に機能するための検討項目です。暗号鍵管理システム全体の総合的なシステム設計で必要となります。

この章では以下の検討項目が含まれています。

CKMSをどのような方針（ポリシ）で運用するのか／機能を持つか

参加者（責任者／管理者／運用者／ユーザ）についての権限

役割には、CKMS 全体の最終責任を負う「システムオーソリティ」、CKMS の現場責任者に位置付けられる「システム管理者」および「暗号責任者」、CKMS 運用から独立して監査を行う「監査責任者」、「CKMS ユーザ」などがあります
一個人に複数の役割が割り当てる場合、どのように役割を混同せずに実行するか
説明責任を果たすための操作ログの取得

暗号鍵管理システムの構築環境や実現目標