テクノロジ系セキュリティ出題頻度 ★★★

認証技術(多要素認証・生体認証)

本人確認の仕組みである認証を、「知っている・持っている・本人の体」の3要素で整理して図解。多要素認証と二段階認証の違い、生体認証の本人拒否率と他人受入率、ワンタイムパスワード、シングルサインオン、CAPTCHAまで、ひっかけ問題に強くなります。

この単元の用語:認証 / 知識情報 / 所持情報 / 生体情報 / 多要素認証 / 二段階認証 / ワンタイムパスワード / 生体認証 / 本人拒否率 / シングルサインオン

最近、ログインするたびにスマホに番号が届くんです。パスワードだけじゃダメなんですか?

パスワードは盗まれたり使い回されたりすると、他人でも入れてしまうからね。種類の違う確認を組み合わせると、ぐっと安全になるんだ。

認証とは ― 本当に本人か確かめる

認証 とは、システムを使おうとしている人が 本当に本人かどうかを確認する ことです。本人確認の手がかりは、大きく3つの要素に分けられます。

知識情報 本人が知っていること 🧠 パスワード 暗証番号(PIN) 秘密の質問 所持情報 本人が持っているもの 📱 ICカード スマートフォン ハードウェアトークン 生体情報 本人の身体的・行動的特徴 🖐 指紋・静脈 顔・虹彩 声紋・筆跡
「知っている」「持っている」「本人の体や癖」の3要素
要素長所弱点
知識情報手軽で導入しやすい推測・盗み見・使い回しで 他人に知られる
所持情報盗み見だけでは使われない(物が必要)紛失・盗難 すると使われるおそれ
生体情報忘れない・なくさない体調や環境で誤判定がある。変更できない ので漏えいすると取り返しがつかない

多要素認証と二段階認証

多要素認証 は、3要素のうち 異なる2つ以上の要素を組み合わせる 認証です。2つの要素を使うものを特に 二要素認証 といいます。

銀行のATMは、キャッシュカード(所持) と 暗証番号(知識) の組合せです。カードを落としても暗証番号がわからなければ引き出せず、暗証番号を見られてもカードがなければ使えません。

一方、二段階認証 は、認証の手順を2回に分ける ことを指します。要素の種類は問いません。

パスワード+秘密の質問 パスワード 秘密の質問 知識 知識 二段階認証 ◯ 多要素認証 ✕ (要素は知識の1種類だけ) パスワード+SMSのコード パスワード 📱 届いたコード 知識 所持(スマホ) 二段階認証 ◯ 多要素認証 ◯ (知識と所持の2種類)
「何回確認するか」ではなく「何種類の要素を使うか」が多要素認証の条件

手順が2回でも、同じ種類の要素なら多要素認証ではありません。「パスワード+秘密の質問」は知識情報が2つ、「2本の指の指紋」は生体情報が2つなので、どちらも単一要素です。試験で最もよく狙われるひっかけです。

ワンタイムパスワード

ワンタイムパスワード(OTP) は、一度しか使えない使い捨てのパスワード です。短い時間で次々に変わるので、盗み見られても次のログインには使えません。

  • 専用の小さな機器(ハードウェアトークン)やスマホのアプリに表示される
  • SMSやメールで送られてくる

本人が持っているスマホやトークンに表示されるので、所持情報 を使った認証として、パスワードと組み合わせて多要素認証に使われます。

生体認証(バイオメトリクス認証)

生体認証 は、指紋や静脈など、本人の身体の特徴(身体的特徴)や、筆跡・声の癖など本人の動作の特徴(行動的特徴)を使う認証です。忘れたりなくしたりしない反面、機械による読み取りなので、誤った判定が起こることがあります。

  • 本人拒否率:本人なのに、他人と判定して 拒否してしまう 率
  • 他人受入率:他人なのに、本人と判定して 受け入れてしまう 率

両方ゼロにはできないんですか?

判定を厳しくすると他人は通らなくなるけど、本人も「今日は指が乾燥していて別人に見える」と拒否されやすくなる。逆に甘くすると本人はすんなり通るけど、似た他人も通ってしまう。片方を下げると、もう片方が上がる関係なんだ。

判定の基準本人拒否率他人受入率向いている場面
厳しくする上がる下がる機密情報を扱う部屋など、安全性を最優先する場合
甘くする下がる上がる利用者の使いやすさを重視する場合

そのほかの認証の仕組み

  • シングルサインオン(SSO):一度の認証で、複数のシステムやサービスを利用できる ようにする仕組み。覚えるパスワードが減って便利な一方、その1回の認証が突破されると、複数のシステムに入られてしまう
  • CAPTCHA:ゆがんだ文字の読み取りや画像の選択をさせて、操作しているのが人間かプログラムかを判別 する。プログラムによる自動的な大量登録やログインの試行を防ぐ
  • リスクベース認証:普段と違う端末や場所からのログインなど、いつもと違う状況のときだけ 追加の認証を求める
  • パスキー:パスワードの代わりに、端末に保管した鍵と、端末の指紋認証などを組み合わせてログインする方式。仕組みには公開鍵暗号が使われる(公開鍵暗号については「共通鍵暗号と公開鍵暗号」の単元を参照)

CAPTCHA は「本人確認」ではなく「人間確認」。誰なのかは確かめず、人間かどうかだけを確かめます。

パスワードを安全に使うには

知識情報の代表であるパスワードは、使い方しだいで安全性が大きく変わります。

  • 長く、推測されにくい文字列にする(名前・誕生日・辞書の単語は避ける)
  • サービスごとに別のパスワード にする(使い回すと、1か所の流出がほかのサービスへの不正ログインにつながる)
  • パスワードを付せんに書いて画面に貼るなど、人目につく場所に置かない

試験に出るポイント

  • 認証の3要素:知識情報(パスワード・PIN)、所持情報(ICカード・スマホ)、生体情報(指紋・静脈・顔)
  • 多要素認証 = 異なる種類 の要素を組み合わせる。同じ種類を2回使っても多要素ではない
  • 二段階認証 = 手順を2回に分ける(要素の種類は問わない)
  • ワンタイムパスワード = 一度だけ使える使い捨てのパスワード
  • 生体認証は 本人拒否率 と 他人受入率 がトレードオフ。厳しくすると本人拒否率が上がる
  • SSO = 1回の認証で複数システムを利用、CAPTCHA = 人間かプログラムかを判別

確認クイズ

選択肢をタップすると、すぐに正解と解説が表示されます。

Q1次のうち、多要素認証に該当するものはどれか。

Q2生体認証で、他人を誤って受け入れる率(他人受入率)を下げるために判定を厳しくした。一般に起こる変化として、適切なものはどれか。

Q3利用者が一度認証を受ければ、許可されている複数のシステムやサービスを、改めて認証を受けることなく利用できるようにする仕組みはどれか。

Q4Webサイトでゆがんだ文字を読み取らせたり、指定された画像を選ばせたりして、操作しているのが人間かプログラムかを判別する仕組みはどれか。