暗号通信における参加者数と鍵総数の関係(公開鍵暗号 vs 共通鍵暗号)

公開鍵暗号方式 では、各参加者が自分専用の「公開鍵」と「秘密鍵」のペア(2個)を1組保持します。参加者が $n$ 人いる場合、全員が相互に暗号通信を行うために必要な鍵の総数は、各人が保持する鍵ペアの合計となるため: $$ ext{鍵数} = 2 imes n = 2n$$ となります。共通鍵暗号方式では相手のペアごとに異なる鍵が必要となるため $ rac{n(n-1)}{2}$ 個の鍵が必要ですが、公開鍵暗号方式では各参加者が自身の公開鍵を公開するだけで済むため、鍵の管理総数は参加者数に比例する $2n$ 個で抑えられます。したがって、正解は イ です。 ア: $n+1$ は、鍵数の計算式として根拠のない値です。 ウ: $ rac{n(n-1)}{2}$ は、共通鍵暗号方式で $n$ 人が相互に通信する場合に必要な共通鍵の総数です。 エ: $\log_2 n$ は、暗号鍵の数とは無関係な対数表現です。

公開鍵暗号方式を使った暗号通信を nn 人が相互に行う場合,全部で何個の異なる鍵が必要になるか。ここで,一組の公開鍵と秘密鍵は2個と数える。

出典令和2年度 10月特別 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問16
ア
n+1n + 1
イ
2n2n
ウ
racn(n−1)2rac{n(n - 1)}{2}
エ
log⁡2n\log_2 n