12.情報処理安全確保保護士対策ノート

「情報処理安全確保保護士（旧情報セキュリティスペシャリスト）」はネットワークをはじめとした情報セキュリティ保護士向け試験です。

高度区分の中で唯一春秋の2回開催されています。

試験概要

対象者像

・高度IT人材として確立した専門分野

・情報システム企画・要件定義・開発・運用・保守への支援

・情報セキュリティ技術の専門家、情報セキュリティ機能実現・管理を支援

役割と業務

・情報システムへの脅威を回避・防止するセキュリティ機能の企画・要件定義・開発を推進・支援

・情報システムへの脅威を分析、開発プロジェクト管理を適切に支援

・情報システム運用におけるセキュリティ管理作業を技術的に支援

・情報セキュリティポリシの作成、利用者教育など、情報セキュリティ管理部門を支援

期待する技術水準

・情報システム・基盤のリスク分析を行い、情報セキュリティポリシに準拠し情報セキュリティ要件を抽出可能

・情報セキュリティ技術対策について基本的技術と複数の応用技術を対象システムに適用、効果を評価可能

・物理的・管理的な情報セキュリティ対策、情報セキュリティマネジメントの基本的知識をもち、評価可能

・ネットワーク、データベース、システム開発の知識をもち、情報システムの機密性、責任追跡性確保技術を選択可能

・情報システム開発管理の知識・経験をもつ

・情報セキュリティポリシの知識をもち、ポリシ策定、利用者教育に関し情報セキュリティ管理部門を支援可能

・情報セキュリティ関連の法的要求事項の知識をもち、これらを適用可能

リンク集

IPA情報セキュリティ

毎回ここからの出題が多く、必読です。

SE娘の剣

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情報セキュリティスペシャリスト試験対策室

午前問題解説が詳しいです。

みんなの受験期

合格体験記

暗号化

目的：機密性確保、盗聴の防止

デメリット：正当な解析も不可

盗聴手法

・テンペスト攻撃：機器から放射される電磁波を傍受し解析、遠隔地からPC画面を再現

・ショルダーハッキング、ショルダーサーフィン：技術的手段によらず機密情報詐取

共通鍵暗号化方式

・鍵の数：n(n-1)/2

・ブロック暗号：CBC

・ストリーム暗号：同期式暗号、非同期式暗号

・RC4：IV長24bit、DESより高速、WEP(SSL・無線LAN)、WPA

・DES：IV長56bit、トリプルDES

・AES：IV長128/192/256bit、WPA2(CCMP使用)

※IV：初期ベクトル

公開鍵暗号化方式

・鍵の数：2n

・DSA：1024bit以下、デジタル署名、離散対数問題

・RSA：512/1024/2048bit、S/MIME、PGP(暗号化SW)、素因数分解の困難性

・楕円曲線：RSAより短い、ICカード

・X.509：公開鍵証明書の国際基準

ハイブリッド暗号化方式

・共通鍵を公開鍵暗号化方式で共有

例）SSL/TLS、S/MIME

ハッシュ関数

・メッセージダイジェスト：ハッシュ計算結果の固定長データ

・MD5：128bit

・SHA-1：160bit

・SHA-2(SHA-256)：256bit

⇒ハッシュ値からの元データ推測が困難

※耐タンパ性：データなどの解析の困難さ

暗号化に関する攻撃

・SSLに対するバージョンロールバック攻撃

⇒脆弱な暗号化方式を強制するSSL脆弱性をつき、暗号解読し盗聴

・中間者（MITM：Man-In-The-Middle）攻撃

⇒公開鍵暗号化通信において、ディジタル証明書を使わず当事者になりすまし通信内容を横取り

・サイドチャネル攻撃

⇒暗号アルゴリズム実装デバイスから得られる処理時間、消費電流、エラーメッセージなどから機密情報獲得

⇒タイミング攻撃への対策：機密情報の違いにより処理時間に差異が出ないように演算アルゴリズムを工夫

・選択平文攻撃：何度も登録し暗号文を解読

⇒転置式暗号：前後をひっくり返す

⇒換字式暗号：アルファベットの次の文字に置換

暗号化に関する制度・規格

・JCMVP：暗号モジュール試験及び認証制度

・FIPS140-2：暗号モジュールセキュリティ要求事項

・CRYPTREC：暗号技術の安全性、実装性及び利用実績の検討・評価・リスト化

・セキュリティチップ(TPM:Trusted Platform Module)：PCに搭載される鍵ペアを生成・保管するチップ

※SET：インターネット上でクレジットカード情報をやりとりするプロトコル

デジタル署名

デジタル署名：デジタル文書の正当性を保証する為の暗号化情報

目的：なりすましの防止、真正性確保

⇒共用IDは不正特定不可

①平文を用意

②①をハッシュ化しメッセージダイジェスト生成

③②を送信者の秘密鍵で暗号化（＝デジタル署名）

④①平文＋③署名を受信者の公開鍵(※)で暗号化

⑤④を受信者の秘密鍵で複合化

⑥⑤のうち③署名を送信者の公開鍵で複合化（＝メッセージダイジェスト）

⑦⑤のうち①平文をハッシュ化しメッセージダイジェスト生成

⑧⑥と⑦を照合

デジタル証明書（デジタル署名を暗号化する為の公開鍵にさらに署名）

(※)この公開鍵を認証局に申請し認証局が署名したもの

送信者から送信要求を受けた受信者は、このデジタル証明書を返信

送信者は返信されたデジタル証明書（サーバ証明書）と、認証局から得たデジタル証明書（ルート証明書）を比較

デジタル署名に関するプロトコル

・OCSP：ディジタル証明書の失効有無を問い合わせ

・SCVP：失効検索、認証パス検証結果を返信

XMLディジタル署名

XML文書中の指定エレメントに対し署名が可能

CRL

・有効期限内に失効したディジタル証明書のシリアル番号リスト

・証明書シリアル番号、CRL発行者名、更新日、次回更新日

MAC(Message Authentication Code)

共通鍵を共有、デジタル署名より高速、改ざん検知コード

※HMAC：ハッシュ関数を用いたMAC

認証

主体認証

ID/Pass認証、バイオメトリクス認証、二要素認証、二経路認証

・HTTPベーシック認証

⇒ID:PassをBase64エンコーディングし送信

・802.1X認証

⇒PC：サプリカント、AP：オーセンティケータ（RADIUSクライアント）

・EAP-TLS

⇒ディジタル証明書による認証サーバとクライアントの相互認証

・ゼロ知識認証：パスワードは教えないが、徐々にヒントを与え真正性証明

ワンタイムパスワード(OTP)

・トークン：OTP生成機器

・チャレンジレスポンス：認証サーバ側がクライアントに乱数送信、暗号化

※リスク：OTP通知メールを盗聴、先にログインしてしまう

シングルサインオン(SSO)

・リバースプロキシでのSSO：利用者認証パスワードの代わりにディジタル証明書を使用

・SAML：異ドメイン間の認証・属性・アクセス制御情報を安全に交換する規約・フレームワーク(標準化団体：OASIS)

・OpenID：あるサイトで登録したID/Passによって他のサイトでも相互認証

※クッキー利用：異ドメインには使用できない

タイムスタンプ機関(TSA)

・存在証明：その時刻に存在していたこと

・完全性証明：その時刻以降に改ざんされていないこと

認証に関する攻撃

・辞書攻撃：推測される単語でログイン試行

・ブルートフォース攻撃：文字を組み合わせた単語でログイン試行

・リプレイ攻撃：正常認証手順を再現し突破

認証に関する対策

・前回ログアウト日時表示：他人のアクセス把握

・パスワード有効期限表示

・パスワード変更時、旧パスワード入力

・複数回認証失敗：アカウントロック、一定時間ログイン不可

・パスフレーズ制限：過去のパスフレーズ禁止、文字数制限

・スリープ状態からの復帰時再認証

・BIOSパスワード：OS起動を抑止

⇒HDD抜き取りには効果なし：HDD暗号化、ケース施錠、サーバラック格納

※フォレンジックス：不正アクセスなどの法的証拠を保全、収集し分析

証跡削除による証拠隠滅対策が必要

アクセスコントロール方式

・MAC方式：強制

・DAC方式：自由裁量性

マルウェア

マルウェア：悪意あるプログラム

・ウイルス：自立動作せず静的に動作

・ワーム：自立動作し、自身をコピーして増殖

※ポリモーフィック型ウイルス：感染の度ウイルスコードを異なる鍵で暗号化、自身を変化させ検知を回避

※サンドボックス：プログラム影響がシステム全体に及ばないよう、実行機能やアクセスリソースを制限

・ランサムウェア：データを人質として身代金要求

進入・潜伏方法

・バックドア：正規ではない侵入口

・ボット：ボットネットを通じPCを外部操作させる

⇒C&Cサーバ：ボット感染PCへ命令・応答を中継するサーバ（ハーダー：C&Cサーバ経由での攻撃者）

⇒ダウンロードサーバ：更新版ボットをダウンロードするサーバ

※サーバサイドポリモフィズム：ボットダウンロード情報をもとに自身を変化させる

・トロイの木馬：一見有用なプログラムを特定条件だけ改変し実行、セキュリティ回避しバックドアを開けるなど

・ロジックボム：指定時間に自動的に動作

・ルートキット：不正進入し組み込む行為を隠蔽するツール郡

・中間者攻撃：PC-サーバ間で通信内容を横取り

・ゼロデイウイルス：脆弱性対策前の攻撃

収集方法

・スパイウェア：PCのユーザ情報をネット経由で収集

・アドウェア：広告目的のSW（悪意のないもの）

・キーロガー(ロギングツール)：キー入力を監視し記録

・ショルダーハッキング(ソーシャルエンジニアリング)：キーボード入力とディスプレイを盗み見る

・スキャベンジング(トラッシング)：ゴミ箱あさり

感染時対応：NW隔離、ロック（他への拡大、不正遠隔操作防止）

⇒しかし電源OFFは追跡不可となる

予防対応：最新状態にする、不要な設定削除漏れをなくす

電子メール

攻撃(スパムメール)手法

・ディレクトリハーベスト攻撃：送信メールエラーのないアドレスを収集

・HTMLメール不足情報問い合わせログにより、メールが開かれたことを確認

・標的型攻撃：特定メンバのみに特定情報を送信、警戒心を回避

・イメージスパム：画像で送りキーワードマッチング回避

※添付ファイル偽装

・ステガノグラフィ（電子透かし）

⇒画像データなどにメッセージを埋め込み、メッセージの存在そのものを隠す

・RLO (Right-to-Left Override)

⇒文字の表示順を変える制御文字を利用し、ファイル名の拡張子を偽装する

攻撃(スパムメール)検知

・キーワードにより検知

・誘導先URLにより検知

※ベイジアンフィルタリング：利用者の迷惑メール振り分けを学習、統計解析し判定

攻撃(スパムメール)対策

・FWで自ドメイン宛のみ透過

・IP25B：自ISP以外から自ISPメールサーバ宛を遮断（SMTP Port=25）

・OP25B：自ISPから自ISP以外のメールサーバ宛を遮断（SMTP Port=25）

⇒自ISPからのスパムメール送信抑止

⇒送信したい場合サブミッションポート（Port=587）申請：SMTP-AUTH

・DKIM：送信メールサーバでディジタル署名付加、受信側メールサーバで検証

⇒電子メールヘッダのDomainKey-Singnatureフィールド付加

・SPF：受信メールサーバでMAIL FROMコマンドにより送信元ドメイン名取得、DNS TXTレコードIPアドレスと比較

・グリーティングポーズ：外部メールに限りレスポンスポーズ時間を長めに設定しあきらめさせる

※メールエンベロープ：MAIL FROM：送信元、RCPT TO：送信先

※ヘッダフィールド「Received」：電子メール転送時の経由MTA IPアドレス、時刻など

※ヘッダと本体区別：最初に現れる空行前後

POP3(暗号化なし)の対策

・SSLブラウザメール

・APOP：POP3パスワード暗号化

・POP3S(TCP Port=995)：POP3 over TSL/SSL

・IMAPS(TCP Port=993)：IMAP4 over TSL/SSL

※メール暗号化：S/MIME（MIME：添付ファイル処理）

⇒サーバはCA公開鍵証明書使用、クライアント証明書の妥当性確認

SMTP(認証なし)の対策

・SMTP-AUTH：SMTPサーバアクセス時に認証、送信時は認証不要

・POP before SMTP：POP3認証後一定時間だけSMTP送信許可

※EHLO(拡張版HELO)：対応認証方式確認コマンド

Web/DB

攻撃手法

・クロスサイトスクリプティング：Web入力により悪意あるプログラムを実行

⇒対策：サニタイジング(&<>"'のエスケープ処理、メタキャラクタ置換)

・クロスサイトリクエストフォージェリ：ブラウザ操作で意図しないリクエストが送信

⇒対策：HTTP GET時に乱数値をCookie及びform hidden値として発行、HTTP POST時に同一性を検証

・クエリストリング：URLの?以降の部分、GETメソッドでURLから漏えい

⇒対策：POSTメソッドの使用、 hidden（ブラウザ非表示、但し送信されている）

・SQLインジェクション（別名：ダイレクトSQLコマンドインジェクション）

⇒対策１：サニタイジング(&<>"'のエスケープ処理、メタキャラクタ置換)

⇒対策２：バインド機構（プレースホルダにエスケープ処理後の値を代入）

⇒対策３：権限最小化(GRANT文で適切な権限付与)：必要以上の権限付与は不正行為リスク大

・SEO(Search Engine Optimization)ポイズニング：順位付けアルゴリズム悪用、検索サイト上位に悪意サイト表示

・ディレクトリトラバーサル：ファイル名入力アプリに対し「..」で非公開ファイルにアクセス

⇒対策：デフォルトディレクトリでインストールしない

・OSコマンドインジェクション：部分プログラム呼出しを可能にする関数を利用、不正スクリプト実行

・OSバージョン情報漏洩：「ｘｘは使用中」と表示し存在を漏洩

⇒対策：デフォルトのエラーメッセージを変更

・クリックジャッキング：透明な別ブラウザ画面を誤ってクリックさせ誘導

※ルートキット(rootkit)：不正進入してOSなどに不正に組み込んだものを隠蔽する機能をまとめたツール

・バッファオーバーフロー：配列サイズ以上の書き込み

⇒対策１：スタック領域：カナリアコード（確認用コード）で改ざん検知

⇒対策２：ヒープ領域：ガーベジコレクションが容易なJavaの採用

・finger：サーバログインユーザを調べるプロトコル

・ドライブバイダウンロード：Web閲覧時、秘密裏にダウンロード

攻撃対策

・WAF（Web Application Firewall）：Webアプリ用FW、ヘッダだけでなくデータ中身もチェック

⇒サーバ側ですぐに修正できないときに有効

⇒SSLで暗号化されていると検知できない

・アプリケーションゲートウェイ

⇒アプリ層データをプロキシエージェントが検査した上で中継

・プロキシ接続

⇒GET/POSTの前にCONNECTコマンドを使用

※プロキシ経由にならない抜け道注意

・クッキー

⇒cookieにSecure属性、HTTPS通信時だけそのcookieを送信

・ハニーポット：わざと侵入しやすいよう設定されたサーバやネットワーク機器

⇒VMなら問題発生時に即停止可能、スナップショットでの観察も容易

検知と防御

・IDS：検知※のみ

・IPS：防御も

※検知方式

・ホスト型：コンピュータ上で異常検知

・ネットワーク型：ネットワーク上で異常検知

※検知方法

・シグネチャ型：パターンマッチング(*)

・アノマリ型：プロトコル仕様をチェック、通常とは違う振る舞いを監視

(*)ビヘイビア法：振る舞いの怪しさを判定

※検知誤り

・フォールスポジティブ：過剰検知（まだマシ）

・フォールスネガティブ：検知漏れ（ダメ）

DNS

攻撃手法

・DNSスプーフィング：DNSキャッシュを汚染