共通鍵暗号方式における相互通信の必要鍵数の計算

共通鍵暗号方式において、$n$ 人の通信者が1対1で相互に秘密通信を行う場合、通信相手のペアごとに固有の鍵が1つ必要となります。これは $n$ 人の中から2人を選ぶ組合せ数で表されます。 $$\frac{n(n - 1)}{2} = \frac{100 \times 99}{2} = 4,950$$ したがって、必要な鍵の総数は4,950個となり、正解はイです。 公開鍵暗号方式で100人が通信する場合に必要な鍵の総数($2n = 200$個)です。 通信ペアの順列数($n(n - 1) = 9,900$個)であり、双方向共通鍵の2倍となっています。 $n^2 = 10,000$個の誤った計算値です。

共通鍵暗号方式において,100人の送受信者のそれぞれが,相互に暗号化通信を行う場合に必要となる異なる鍵の総数は何個か。

出典令和3年度 秋期 システム監査技術者試験 午前Ⅱ 問18
ア
200
イ
4,950
ウ
9,900
エ
10,000