暗号技術による電子政府システムの安全性を高めるための経済産業省とIPAの取り組み～電子政府推奨暗号リストの改定とその意義～
IPA 技術本部 セキュリティセンター
暗号グループ
神田 雅透

20131025 TCG Japan Workshop

1

はじめに
 「システム」や「製品」として「セキュア」であるためには暗号アルゴリズムが安全一番、基盤になるものですから実装物が安全穴が開いてては意味ないよね

制度・仕組みが安全

何が“Trust”？

運用管理＝リテラシがしっかり鍵をほったらかしてはダメだよね

20131025 TCG Japan Workshop2安全な暗号アルゴリズムを選ぼう
情報セキュリティ対策推進会議政府機関の情報セキュリティ対策における政府機関統一管理基準（案）

NISC(H17.4.25～)

報告

政府機関の情報セキュリティ対策のための統一技術基準

決定(CISO等連絡会議）(H.22.12.27～)

参照
情報セキュリティ政策会議(H.17.5.30～)

政府機関の情報セキュリティ対策における政府機関統一管理基準

決定

行政情報システム
関係課長連絡会議（H15.2.28）

各府省の情報シス
テム調達における暗号の利用方針

了承参照

可能な限り、「電子政府推奨暗号リスト」に掲載された暗号の利用を推進

遵守事項

CRYPTREC

電子政府推奨暗号リスト（案）

総務省
決定

20131025 TCG Japan Workshop

各府省庁「電子政府推奨暗号リストに記載されたものが使用可能な場合には、それを使用」、等

遵守事項

電子政府推奨暗号リスト

各府省庁は、統一基準の遵守事項をひな型として独自の基準を個々に定めることができる

報告
経済産業省

暗号技術検討会

報告

CRYPTREC
各委員会
3

Back to the CRYPTREC 2000
CRYPTRECが評価して「お墨付き」を与えます「電子政府推奨暗号リスト」
 暗号は「武器」 扱い• 暗号は国際標準化の対象外
CRYPTRECが担当

暗号技術検討会（事務局：総務省・経済産業省）

暗号技術評価委員会（事務局：IPA・TAO）
共通鍵暗号
評価小委員会

公開鍵暗号評価小委員会（事務局：TAO・IPA）（事務局：IPA・TAO）

20131025 TCG Japan Workshop⇒2000年以前は「標準的な暗号」というのがなかった• 厳格な輸出管理⇒日本ですら「米国政府標準暗号が使えない（輸出規制）」
 国内は「暗号の玉石混交」時代• 「自称安全」な暗号もたくさん• セキュリティを守るためには「暗号は秘匿すべきもの」
 暗号研究者はマニアック・・・？

• 言葉が通じない・・・

4

旧推奨暗号リストができて10年・・・
 2012年度末に電子政府推奨暗号リストを見直し• もともと「10年間（＝2012年度末まで）は安全」といっていた• 暗号解読手法が進展した• 新しい暗号も開発された
 利用しやすいリスト体系へ• 暗号技術の危殆化及び移行対策等を含めた、適切な暗号技術の選択を支援• 入手しやすさや導入コスト、相互運用性、普及度合い等の観点も取り入れる
20131025 TCG Japan Workshop

2008年度から改定作業を開始

5新しいCRYPTREC暗号リストが公表 (1) 2013年3月1日、総務省・経済産業省よりリリース電子政府推奨暗号リスト
暗号技術検討会及び関連委員会（「CRYPTREC」）により、安全性及び実装性能が確認された暗号技術について、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、当該技術の利用を推奨するもののリスト
技術分類

名称

技術分類

名称

SHA-256
SHA-384
ハッシュ関数公 署名
SHA-512
開CBC
鍵
暗暗 守秘CFB号
秘匿モード号
利CTR
用
鍵共有
OFB
モーCCM
64ビ ッ ト ブロッ
認証付き秘匿モード（注3）
ド3-key Triple DES
共 ク暗号（注2）
GCM（注4）
通CMAC
鍵 128ビットブロッ AES
メッセージ認証コード
HMAC
暗 ク暗号
Camellia
号
ISO/IEC 9798-2
ストリーム暗号 KCipher-2
エンティティ認証
ISO/IEC 9798-3※注釈略20131025 TCG Japan Workshop
DSA
ECDSA
RSA-PSS（注1）
RSASSA-PKCS1-v1_5（注1）RSA-OAEP（注1）DH
ECDH6新しいCRYPTREC暗号リストが公表 (2)
推奨候補暗号リスト

運用監視暗号リスト

CRYPTRECにより安全性及び実装性能が確認され、今後、電子政府推奨暗号リストに掲載される可能性のある暗号技術のリスト

実際に解読されるリスクが高まるなど、推奨すべき状態ではなくなった暗号技術のうち、互換性維持のために継続利用を容認するもののリスト。
互換性維持以外の目的での利用は推奨しない。

技術分類
公開鍵
暗号

名称

署名
守秘該当なし該当なし

鍵共有

PSEC-KEM（注5）

技術分類
署名

CIPHERUNICORN-E
64ビットブロック暗号
Hierocrypt-L1（注6）
MISTY1CIPHERUNICORN-A
共通鍵 128ビットブロック暗号 CLEFIA
暗号
Hierocrypt-3
SC2000
Enocoro-128v2
ストリーム暗号MUGI
MULTI-S01（注7）
該当なし
ハッシュ関数
該当なし
暗号利用 秘匿モード
認証付き秘匿モード 該当なし
モード
PC-MAC-AES
メッセージ認証コード
ISO/IEC 9798-4
エンティティ認証
20131025 TCG Japan Workshop

※注釈略

公開鍵暗号

共通鍵
暗号

守秘名称
該当なし

RSAES-PKCS1-v1_5（注8）（注9）

鍵共有

該当なし

64ビットブロック暗号

該当なし

128ビットブロック暗号

該当なし

ストリーム暗号128-bit RC4（注10）
RIPEMD-160
SHA-1（注8）

ハッシュ関数暗号利用 秘匿モード
認証付き秘匿モード
モード
メッセージ認証コード
エンティティ認証

該当なし
該当なし

CBC-MAC（注11）
該当なし（注8）「政府機関の情報システムにおいて使用されている暗号アルゴリ
ズムSHA-1及びRSA1024に係る移行指針」を踏まえて利用すること。
（注9）SSL 3.0 / TLS 1.0, 1.1, 1.2で利用実績があることから当面の利用を認める。
（注10）128-bit RC4は、SSL （TLS 1.0以上）に限定して利用すること。
（注11）安全性の観点から、メッセージ長を固定して利用すべきである。

7

電子政府推奨暗号リスト改定が目指したもの
今までは「電子政府推奨暗号リスト」＝「お墨付き」

新しいCRYPTREC暗号リストは「電子政府推奨暗号リスト」＝「製品化促進支援」「推奨候補暗号リスト」＝「お墨付き」「運用監視暗号リスト」＝「利用制限」
今回の決断の背景：「電子政府推奨暗号にするのが先か製品化が進展しているのが先か」に対する一つの答え・・・暗号研究と暗号ビジネスとのギャップを埋めよう
ほとんどの国産暗号が10年たっても「ひよこ」になれませんでした・・・

20131025 TCG Japan Workshop

自力で「ひよこ」になった
国産暗号が「にわとり」に育ちますように・・・

8

暗号を巡る環境が10年前から激変
 国際標準暗号の策定• 2001年 FIPS 197 AESが発行• 2005年 ISO/IEC国際標準暗号規格が発行• IETFなどでも実装必須暗号は米国政府標準暗号中心へ
 輸出規制が大幅に緩和• 日本は無制限・無条件に米国政府標準暗号が利用可能
 暗号製品環境の変化• 暗号部分のブラックボックス化（＝自社で暗号を実装しない）
 インターネット普及に伴う暗号の「社会的基盤化」• “囲い込み重視”から“相互接続重視”への転換• 米国政府標準暗号は世界中特許無償で利用可能
暗号ビジネスでは利用する暗号アルゴリズムの集約化が進む
20131025 TCG Japan Workshop

9推奨暗号リストの考え方の明確化
 電子政府推奨暗号リストの位置づけをどれにする？
シナリオ

推奨リスト例

シナリオの設定意図

No.
実際に利用されている
1

米国政府標準 調達容易性の観点から、政府システムに暗号のみおいて特定の暗号アルゴリズムが広く利用されている実態を考慮

No.
利用実績不振による電3

短期的にはシ 提案暗号の普及展開を強力に実施する
ナリオNo. 4。 モチベーションを応募企業に持たせる一
中長期的には 方、一定期間経過後の普及展開が思わシナリオNo. 1, しくない提案暗号には電子政府推奨暗号
2, 4のいずれ リストから降格してもらうルールを新たににもなりうる
導入
現状とほぼ同 「調達容易性」を判断することは難しいう様
え電子政府推奨暗号リストの掲載個数を削減することによる効果も定かではない
点、ならびに暗号研究体制に与えるマイナス影響を考慮

暗号だけを電子政府推奨暗号に選定
No.
米国政府標準 米国政府標準暗号以外の暗号は国際標
国際標準化・製品化促
2
暗号＋国産暗 準化や規格化、製品化からも排除される進の手段として電子政 号（1 or 少数） 流れが強まっている点を考慮。
提案暗号に対する国としてのバックアッ
府推奨暗号リストを活用
プの明確化
子政府推奨暗号からの一定期間経過後の降格

No.
政府調達の選択肢とし
4ての提示

20131025 TCG Japan Workshop

10推奨暗号リストの考え方に対する評価「CRYPTREC Report 2010 暗号運用委員会報告書」より【シナリオ1 （実際に利用されている暗号だけを選定）】【シナリオ2 （標準化・製品化促進の手段として活用）】【シナリオ3 （利用実績不振による降格ルール導入）】【シナリオ4 （政府調達の選択肢としての提示）】

20131025 TCG Japan Workshop

11最終的にどうすることになったのか
前回のハードルをここ
 安全性は？
・・・だけ

国際標準化・ 米国政府 米国政府標準暗号以外の暗号は国際標準化や製品化促進 標準暗号 規格化、製品化からもの手段として ＋国産暗 排除される流れが強号（1 or まっている点を考慮。
電子政府推少数）提案暗号に対する国奨暗号リスト
としてのバックアップを活用の明確化

20131025 TCG Japan Workshop

ここのハードルをどうしますか？
 安全性は？
 実装性能は？
 採用実績数は？
 特許の扱いは？
 オープンソースの扱いは？
 標準化・規格化の実績は？
 調達コストへの影響は？
個数が 低 ハードルの高さ 高 個数が絞られない絞られる
12

推奨暗号選定ルールの検討方針について
 電子政府推奨暗号リストの位置づけを次のように解釈• 【観点(i)】すでに現状の調達容易性（利用実績）が十分に高く、かつ将来的な安全性にも十分な余裕度があって今後も安定して利用できる見込みがある暗号技術を選定する• 【観点(ii)】
現状の調達容易性（利用実績）は十分に高いとは言えないものの以下の条件すべてを満たす暗号技術を選定する
上記観点(i)で選定される暗号技術のなかで最も高い安全性を有するものと同等かそれ以上の安全性を有すると評価される
今後の普及展開支援によって、国際標準化・製品化促進が図られると期待できる根拠がある
今後の普及展開支援によって、将来的な調達容易性（利用実績）が十分に高くなると期待できる根拠がある

これらの観点を実現するための選定ルール・選考基準を検討
20131025 TCG Japan Workshop

13

評価Aによる選定＝利用実績が十分と判断
第二次選定

第一次選定（条件適合性評価）

一定数以上の項目を満たす＝利用実績が十分と判断

【評価A】
推奨候補
暗号リストに入る
方式委員会
で安全と判⓪断された実装委員会で落とすべき理由が特に見出せない程度に十分な処理性能がある

利用実績が十分であり、今後も安定的に利用可能であるかを判断するための評価

市販製品での採用実績（販売会社数・種類・種別）
オープンソースプロ
ジェクトでの採用実績
政府系システム規格での採用実績
国際的な民間メジャー規格での採用実績20131025 TCG Japan Workshop（総合評価）①②
一定数
以上の項目を満た
さ
ない

【評価B】

③
利用実績は十分ではないが、今後の利用促進の可能性が高いかどうかを断一＝定判断するための評価
市販製品での採用実績（販売会社数・種類・種別）

オープンソース
プロジ ェクト での採用実績
政府系システム規格での採用実績
国際的な民間メジャー規格での採用実績

一定数以上の項目を満たさない④

利用促進を図る
際の障壁の除去
標準化・規格化の促進を図る
ハードルの低さ
実装コスト低減を図るハードルの低さ
調達コスト低減を図るハードルの低さ

利数
用以
促上
進のの項
可目
能を性満がた高すいと判電子
政全府て ⑤ 推の奨
総評
暗合
価号評
項リ価目ス
ト
でにの入れる
さらなる絞り込み⑥ （必要時）

電子政府推奨暗号リストには入れない
14

評価Aでの各評価項目における選定基準の例
全評価項目について「採用割合50%」を閾値として採用
 「調査対象数のマジョリティ（50%以上）の採用実績があることが望ましい」との見解で一致
 2009年度調査結果からみても矛盾なし
採用割合
138

署名（技術分類有効数：138）134

鍵交換・守秘（技術分類有効数：134）
216

64ビットブロック暗号（技術分類有効数：216）
269

128ビットブロック暗号（技術分類有効数：269）
ストリーム暗号（技術分類有効数：74）
74

211

20131025 TCG Japan Workshop

ハッシュ関数（技術分類有効数：211）

15

評価Bによる選定＝利用促進の可能性高いと判断
第二次選定

第一次選定（条件適合性評価）

【評価A】
推奨候補
暗号リストに入る
方式委員会
で安全と判⓪断された実装委員会で落とすべき理由が特に見出せない程度に十分な処理性能がある

利用実績が十分であり、今後も安定的に利用可能であるかを判断するための評価市販製品での採用実績（販売会社数・種類・種別）
オープンソースプロ
ジェクトでの採用実績
政府系システム規格での採用実績
国際的な民間メ
ジャー規格での採用実績

20131025 TCG Japan Workshop（総合評価）

一定数以上の項目を満たす＝利用実績が十分と判断

①
②一定数
以
上の項
目を満た
さ
ない

【評価B】
利用実績は十分ではないが、今後の利用促進の可能性が高いかどうかを判断するための評価
市販製品での採用実績（販売会社数・種類・種別）

オープンソース
プロジ ェクト での採用実績
政府系システム規格での採用実績
国際的な民間メジャー規格での採用実績

一定数以上の項目を満たさない④

利用促進を図る
際の障壁の除去
標準化・規格化の促進を図る
ハードルの低さ
実装コスト低減を図るハードルの低さ
調達コスト低減を図るハードルの低さ

③
一＝定利数
用以
促上
進のの項
可目
能を性満がた高す
いと判
断

電子
政
全府て ⑤ 推の奨
総評
暗合価号
評
項リ
価目
ス
ト
でにの入
れ
る
さらなる絞り込み⑥ （必要時）電子政府推奨暗号リストには入れない
16

評価B「利用促進の期待根拠」を判断する評価項目
評価Aの4項目（「市販製品での採用実績（販売会社数・種類・種別）」「オープンソースプロジェクトでの採用実績」「政府系システム規格での採用実績」「国際的な民間メジャー規格での採用実績」）に加えて利用促進を図る際の障壁の除去

非差別的に特許無償許諾を実施（許諾契約締結が条件であってもよい）

技術的アピール
ポイント
O
標準化・規格化のR 標準化等のアピー促進を図るハード条 ルポイント
ルの低さ
件 採用実績のアピー
ルポイント
採用実績のアピー
O ルポイント
実装コスト低減をR図るハードルの低さ 条 オープンソースの件 アピールポイント

市場が認める程度の技術的アドバン
テージあり調達コスト低減を採用実績のアピール図るハードルの低さ ポイント

一定数以上の利用実績や製品・オープンソースプロジェクトでの採用実績あり

20131025 TCG Japan Workshop

一定数以上の標準化・規格化に採用
一定数以上の利用実績や製品・オープンソースプロジェクトでの採用実績あり

一定数以上のOSや暗号モジュールでの採用実績あり
一定数以上の暗号モジュールとして使えるオープンソースプロジェクトでの採用実績あり

17評価Bでの各評価項目における選定基準の例「他社利用が進んでいることを確認」することを条件に「採用割合10%」を閾値として採用
 将来的な利用促進と期待できる高い閾値を設定• 「採用割合５%は低すぎる」との見解で一致
 「他社利用が進んでいることは重要」との見解で一致
採用割合
138

署名（技術分類有効数：138）134

鍵交換・守秘（技術分類有効数：134）
216

64ビットブロック暗号（技術分類有効数：216）
269

128ビットブロック暗号（技術分類有効数：269）
ストリーム暗号（技術分類有効数：74）

74

211

20131025 TCG Japan Workshop

ハッシュ関数（技術分類有効数：211） 18

例）採用アピール結果 ― 128ビットブロック暗号

以下、【参考】

凡例：（アピール判定）○ いずれかの採用実績で選定基準を満たせばアピールポイントが認められる
× 上記以外はアピールポイントが認められない

20131025 TCG Japan Workshop

19例）標準化アピール結果 ― 128ビットブロック暗号

以下、【参考】

凡例：（アピール判定）○ いずれかの規格で選定基準を満たせばアピールポイントが認められる
× 上記以外はアピールポイントが認められない

20131025 TCG Japan Workshop

20

評価Aでの結果まとめ (抜粋)
判定結果
DSA
署名

ECDSA
RSA-PSSRSASSA-PKCS1-v1_5
DH

守秘・

ECDH

鍵共有 PSEC-KEM

RSA-OAEPCIPHERUNICORN-E
64ビッ
トブロッ
ク暗号

Hierocrypt-L1
MISTY1
Triple DES
AES

128

Camellia

ビットブ CIPHERUNICORN-A
ロック暗号

CLEFIA
Hierocrypt-3
SC2000○××○○××××××○○×××××

20131025 TCG Japan Workshop

3/40/40/4
4/4
4/4
0/4
0/40/4
0/4
0/4
0/4
4/4
4/40/4
0/4
0/4
0/4
0/4

市販製品採用実績

オープンソースプロ
ジェクト採用実績

政府系システム規格
採用実績

国際的な民間規格
採用実績

×(44.7%)○(82.4%)○(66.7%)○(54.8%)

×(28.2%)×(41.2%)×(22.2%)×(35.5%)×(20.9%)×(23.5%)×(11.1%)

×(16.1%)○(80.6%)○(88.2%)○(100.0%)○(74.2%)○(61.5%)○(62.5%)○(71.4%)○(51.3%)

×(23.9%)×(43.8%)×(14.3%)×(25.6%)×(0.0%)

×(0.0%)

×(0.0%)

×(0.0%)

×(19.7%)

×(25.0%)

×(0.0%)

×(28.2%)

×(2.2%)

×(0.0%)

×(0.0%)

×(0.0%)

×(2.6%)

×(0.0%)

×(0.0%)

×(0.0%)

×(1.5%)

×(0.0%)

×(0.0%)

×(0.0%)○(70.2%)○(100.0%)○(85.7%)○(80.8%)○(95.4%)○(100.0%)○(100.0%)○(94.2%)

×(13.7%)

×(46.7%)

×(25.0%)

×(17.3%)

×(1.1%)

×(0.0%)

×(0.0%)

×(0.0%)

×(0.0%)

×(0.0%)

×(0.0%)

×(0.0%)

×(0.5%)

×(0.0%)

×(0.0%)

×(0.0%)

×(2.2%)

×(0.0%)

×(0.0%)

×(0.0%)

21

評価Bでの結果まとめ (抜粋)
判定根拠
データ→

判定結果
↓
ECDSA
署名

RSA-PSS
ECDH

守秘・鍵共有PSEC-KEM
RSA-OAEP

64ビット

CIPHERUNICORN-E

ブロック

Hierocrypt-L1

暗号

MISTY1
Camellia

128ビッ

CIPHERUNICORN-A

トブロッ

CLEFIA

ク暗号

Hierocrypt-3
SC2000

○○○×
○
×××
○
××××

20131025 TCG Japan Workshop

3/8
4/8
3/8
2/8
4/8
1/8
1/8
2/8
4/8
1/8
1/8
1/8
1/8

オープン
政府系
市販製品 ソースプロ システム
採用実績 ジェクト 規格採用採用実績実績

国際的な民間規格
採用実績

利用促進を図る際の障壁除去

標準化・実装コスト 調達コスト
規格化の低減を図 低減を図
促進を図るハード るハード
るハード
ルの低さ ルの低さ
ルの低さ

××××

×

○

○

○××××

○

○

○

○×××××

○

○

○××××

○

○××××××○○○○×××××○×××××××○××××××○○

××××××○○○○×××××○×××××××○

×××××××○×××××××

○

××

22

体制が変わります
新しいCRYPTREC暗号リストができました
でも、暗号を正しく使わせていく環境整備はこれから
暗号技術検討会
事務局：総務省、経済産業省

暗号技術評価委員会

暗号技術活用委員会

事務局：NICT, IPA

事務局：IPA, NICT

「暗号技術の安全性評価を中心とした技術的な検討課題」
を担当「セキュリティ対策の推進、暗号技術の利用促進及び産業化を中心とした暗号利用に関する検討課題」
を担当

20131025 TCG Japan Workshop

23

国産暗号普及促進のフォローアップ「ひよこ」の国産暗号をいかに「にわとり」に育てるか■暗号技術の利用促進及び産業化に関する検討
 CRYPTRECに「暗号技術活用委員会」を設置
 「暗号政策上の課題の構造」や「暗号と産業競争力の関連性」などの課題に対する分析■ 標準化活動のサポート
 CRYPTRECに「標準化推進WG」を設置
 経産省／IPAが中心となって「CamelliaをTCGに提案」■ 統一基準等への反映方法を議論中
 NISCを中心に経産省も協力
20131025 TCG Japan Workshop

24