課題Ⅱ 第1編① 情報セキュリティの基礎と脅威

情報セキュリティとは、組織や個人が保有する情報資産を様々な脅威から守るための取り組みである。情報セキュリティの基本は、CIAトライアドと呼ばれる3つの要素で構成される。
Information security refers to efforts to protect the information assets held by organizations and individuals from various threats. The foundation of information security is composed of three elements known as the CIA triad.
CIAトライアド:機密性・完全性・可用性
機密性(Confidentiality)とは、許可された者だけが情報にアクセスできる状態を確保することである。具体的には、アクセス制御、暗号化、認証技術などにより不正な閲覧や漏えいを防止する。完全性(Integrity)とは、情報が正確かつ完全であり、権限のない者による改ざんや破壊が行われていないことを保証することである。ハッシュ値の検証やデジタル署名が代表的な手段である。可用性(Availability)とは、許可された利用者が必要な時に情報やシステムに確実にアクセスできる状態を維持することである。冗長化、バックアップ、災害復旧計画(DRP)などが可用性を高める手段となる。
Confidentiality is ensuring that only authorized persons can access information. Specifically, it prevents unauthorized viewing and leakage through access control, encryption, and authentication technologies. Integrity is guaranteeing that information is accurate and complete, and has not been tampered with or destroyed by unauthorized persons. Hash value verification and digital signatures are representative means. Availability is maintaining a state where authorized users can reliably access information and systems when needed. Redundancy, backups, and disaster recovery plans (DRP) are means to enhance availability.
追加の特性:真正性・責任追跡性・否認防止・信頼性
CIAの3要素に加えて、情報セキュリティにはさらに4つの特性が定義されている。真正性(Authenticity)は、利用者やシステムが本物であることを確認できる特性であり、多要素認証や電子証明書で実現する。責任追跡性(Accountability)は、誰が何を行ったかを追跡できる特性であり、アクセスログや監査証跡が重要となる。否認防止(Non-repudiation)は、ある行為が行われた事実を後から否定できなくする特性であり、デジタル署名やタイムスタンプで担保する。信頼性(Reliability)は、システムが意図した通りに一貫して動作する特性である。
In addition to the three CIA elements, four more properties are defined for information security. Authenticity is the property of confirming that a user or system is genuine, realized through multi-factor authentication and electronic certificates. Accountability is the property of being able to trace who did what, with access logs and audit trails being important. Non-repudiation is the property that prevents denying an act after it occurred, guaranteed by digital signatures and timestamps. Reliability is the property that a system operates consistently as intended.
技術的脅威:マルウェアの種類
技術的脅威のうち、マルウェアは悪意のあるソフトウェアの総称である。ウイルスは他のプログラムに寄生し、自己複製して感染を拡大する。ワームは宿主プログラムを必要とせず、ネットワークを通じて自律的に増殖する。トロイの木馬は正常なソフトウェアを装い、裏で不正な動作を行う。ランサムウェアは感染した端末のデータを暗号化し、復号と引き換えに身代金を要求する。スパイウェアは利用者の操作情報や個人データを秘密裏に外部へ送信する。アドウェアは広告を強制的に表示し、一部はスパイウェアの機能を兼ねる。ボットは攻撃者の指令で遠隔操作されるマルウェアであり、大量のボットがボットネットを形成してDDoS攻撃に利用される。
Among technical threats, malware is a general term for malicious software. A virus parasitizes other programs and spreads infection through self-replication. A worm does not need a host program and propagates autonomously through networks. A Trojan horse pretends to be normal software while performing unauthorized operations behind the scenes. Ransomware encrypts data on infected devices and demands a ransom in exchange for decryption. Spyware secretly transmits user operation information and personal data externally. Adware forcibly displays advertisements, and some also serve as spyware. A bot is malware remotely controlled by an attacker's commands; large volumes of bots form botnets used for DDoS attacks.
技術的脅威:Web攻撃・ネットワーク攻撃
技術的脅威にはWeb攻撃やネットワーク攻撃も含まれる。フィッシングは正規のサービスを装ったメールやWebサイトで個人情報を窃取する。スピアフィッシングは特定の個人や組織を標的にした精巧なフィッシングであり、成功率が高い。SQLインジェクションは、Webアプリケーションの入力欄に不正なSQL文を挿入してデータベースを操作する攻撃である。クロスサイトスクリプティング(XSS)は、Webページに悪意のあるスクリプトを埋め込み、閲覧者のブラウザで実行させる。クロスサイトリクエストフォージェリ(CSRF)は、利用者が認証済みのWebサイトに対して、意図しないリクエストを送信させる攻撃である。DDoS攻撃は大量の通信でサーバーを過負荷にし、サービスを停止させる。ゼロデイ攻撃は修正パッチが提供される前の脆弱性を悪用する。水飲み場攻撃は、標的が頻繁に訪問するWebサイトにマルウェアを仕掛ける。ドライブバイダウンロードは、Webサイトを閲覧しただけでマルウェアが自動的にダウンロードされる。DNS キャッシュポイズニングは、DNSサーバーの情報を改ざんして偽サイトに誘導する。バッファオーバーフローは、プログラムの記憶領域を超えるデータを送り込み、不正なコードを実行させる攻撃である。
Technical threats also include web and network attacks. Phishing steals personal information through emails or websites disguised as legitimate services. Spear phishing is an elaborate form of phishing targeting specific individuals or organizations, with a high success rate. SQL injection inserts malicious SQL statements into web application input fields to manipulate databases. Cross-site scripting (XSS) embeds malicious scripts in web pages to execute them in viewers' browsers. Cross-site request forgery (CSRF) forces users to send unintended requests to websites where they are already authenticated. DDoS attacks overload servers with massive volumes of communication, shutting down services. Zero-day attacks exploit vulnerabilities before fix patches are provided. Watering hole attacks plant malware on websites frequently visited by the target. Drive-by downloads automatically download malware just by browsing a website. DNS cache poisoning tampers with DNS server information to redirect users to fake sites. Buffer overflow is an attack that sends data exceeding a program's memory area to execute unauthorized code.
フィッシングには伝達手段や手口に応じた派生型があり、試験では混同を狙った問題が出題されます。スミッシング(SMiShing)はSMS(携帯電話の短文)を用いて偽サイトに誘導し、宅配業者や金融機関を装う例が多いです。ビッシング(Vishing、ボイスフィッシング)は電話(音声)で銀行や警察・公的機関を装い、暗証番号や口座情報を聞き出す手口です。ファーミング(Pharming)は利用者が正しいURLを入力しても、DNSキャッシュポイズニングや端末のhosts改ざんにより偽サイトに誘導される攻撃で、利用者が気付きにくいのが特徴です。スキミング(Skimming)はクレジットカードやキャッシュカードの磁気情報・ICチップ情報を読取装置(スキマー)で盗み取る物理的な手口で、ATMやPOS端末に小型装置を仕掛けてカード情報を複製します。
Phishing has derivative types corresponding to delivery means and methods, and the exam sets questions aimed at causing confusion. Smishing (SMiShing) uses SMS (mobile phone short messages) to redirect to fake sites, often impersonating delivery companies or financial institutions. Vishing (voice phishing) uses phone calls (voice), impersonating banks, police, or public institutions to extract PIN numbers and account information. Pharming is an attack where users are redirected to fake sites via DNS cache poisoning or device hosts file tampering even when entering correct URLs; users find it hard to notice. Skimming is a physical technique that steals magnetic information and IC chip information from credit cards and cash cards using a reader device (skimmer); small devices are installed on ATMs or POS terminals to duplicate card information.
人的脅威:ソーシャルエンジニアリングと内部犯行
人的脅威は、人間の行動に起因する脅威である。ソーシャルエンジニアリングは人間の心理的な隙を突く手法の総称であり、複数の手口がある。ショルダーハッキングは、肩越しに画面やキーボード入力を覗き見ることでパスワードなどを盗む。トラッシング(ダンプスターダイビング)は、廃棄された書類や記憶媒体から機密情報を収集する。なりすまし電話は、IT部門や上司を装って電話し、パスワードや機密情報を聞き出す。テールゲーティング(ピギーバッキング)は、正規の入館者の後に続いて認証なしで入室する。内部犯行は、従業員や元従業員による情報の持ち出しや不正アクセスである。誤操作による情報漏えいも人的脅威に含まれ、メールの誤送信が代表例である。不正アクセスは外部者が権限なくシステムに侵入する行為である。
Human threats are threats caused by human behavior. Social engineering is a general term for techniques that exploit human psychological vulnerabilities, with multiple methods. Shoulder hacking steals passwords by peeking at screens or keyboard input over someone's shoulder. Trashing (dumpster diving) collects confidential information from discarded documents and storage media. Impersonation phone calls pretend to be IT department or superiors to extract passwords and confidential information. Tailgating (piggybacking) follows authorized entrants to enter rooms without authentication. Internal crimes involve employees or former employees taking information out or engaging in unauthorized access. Accidental information leakage from operational errors is also a human threat, with misdirected emails being a typical example. Unauthorized access is the act of external persons intruding into systems without authorization.
プライバシーフィルター(覗き見防止フィルム)は、画面に貼付する物理的なシートで、正面からは通常に閲覧できる一方、斜め方向からは画面が暗く見えて内容が判別できなくなる仕組みです。外出先のカフェや新幹線、共有スペースなど第三者の視線が届く環境での情報漏えいを防ぐ物理的対策として、テレワークやモバイルワークで特に有効です。個人情報を扱う業務での使用が推奨されており、物理的安全管理措置の一環として位置付けられます。
A privacy filter (anti-peeking film) is a physical sheet attached to a screen, designed so that the screen displays normally when viewed from the front, but appears dark and indecipherable from diagonal angles. It is a physical countermeasure to prevent information leakage in environments where third-party gazes can reach, such as cafes, bullet trains, and shared spaces, and is particularly effective for telework and mobile work. Use is recommended for work handling personal information, and it is positioned as part of physical safety management measures.
物理的脅威
物理的脅威は、情報システムの物理環境に影響を与える脅威である。自然災害には地震、台風、洪水、落雷が含まれる。停電はシステム全体を停止させ、可用性を直接脅かす。火災は機器とデータを物理的に破壊する。不正侵入は建物やサーバー室への物理的な侵入であり、盗難はPC・記憶媒体・書類の物理的な持ち去りである。破壊には意図的な機器損壊も含む。
Physical threats are threats that affect the physical environment of information systems. Natural disasters include earthquakes, typhoons, floods, and lightning. Power outages stop entire systems and directly threaten availability. Fire physically destroys equipment and data. Unauthorized intrusion is physical entry into buildings or server rooms. Theft is the physical taking of PCs, storage media, and documents. Destruction includes intentional equipment damage.
脆弱性の分類
脆弱性とは、脅威に対する弱点のことである。ソフトウェアバグは代表的な技術的脆弱性であり、未修正のバグは攻撃者に悪用される。設定ミスも深刻な脆弱性であり、デフォルトパスワードの未変更、ファイアウォールの設定不備、不要なサービスの開放などが典型例である。人的要因による脆弱性には、セキュリティ意識の不足、教育訓練の不足、内部規定の不備がある。物理的要因には、施錠管理の不備、入退室管理の欠如、監視カメラの未設置がある。
Vulnerabilities are weaknesses against threats. Software bugs are a representative technical vulnerability; unfixed bugs are exploited by attackers. Configuration mistakes are also serious vulnerabilities, with typical examples including unchanged default passwords, inadequate firewall settings, and leaving unnecessary services open. Human factor vulnerabilities include lack of security awareness, insufficient education and training, and inadequate internal rules. Physical factor vulnerabilities include inadequate lock management, lack of entry/exit management, and uninstalled surveillance cameras.
近年の脅威の動向
近年、試験で特に注目される脅威の動向がある。標的型攻撃(APT: Advanced Persistent Threat)は、特定の組織を狙い、長期間にわたって執拗に攻撃を継続する。初期侵入にはスピアフィッシングメールが多用される。サプライチェーン攻撃は、取引先や委託先の脆弱性を経由して本来の標的に侵入する。ランサムウェアは被害が急増しており、二重脅迫(データ暗号化+情報公開の脅し)が主流となっている。ビジネスメール詐欺(BEC)は、経営者や取引先になりすましたメールで送金を指示する。IoTセキュリティも重要な課題であり、IoT機器はセキュリティ対策が不十分な場合が多く、ボットネットの踏み台にされやすい。
In recent years, there are threat trends that receive particular attention in exams. Targeted attacks (APT: Advanced Persistent Threat) aim at specific organizations and persistently continue attacks over long periods. Spear phishing emails are frequently used for initial intrusion. Supply chain attacks intrude on the original target via vulnerabilities in business partners or outsourcing partners. Ransomware damage is rapidly increasing, with double extortion (data encryption + threat of information disclosure) becoming mainstream. Business email compromise (BEC) instructs money transfers through emails impersonating executives or business partners. IoT security is also an important issue, as IoT devices often have insufficient security countermeasures and are easily used as stepping stones for botnets.
リスクの概念と対応
情報セキュリティにおけるリスクは、一般的に「リスク=脅威×脆弱性×資産価値」で表される。脅威が存在しても脆弱性がなければリスクは低い。逆に、脆弱性があっても脅威が存在しなければリスクは顕在化しない。資産価値が高いほど、同じ脅威と脆弱性でもリスクは大きくなる。リスク対応には、リスク低減(対策を講じる)、リスク回避(活動を中止)、リスク移転(保険やアウトソーシング)、リスク保有(受容する)の4つがある。
Risk in information security is generally expressed as "Risk = Threat x Vulnerability x Asset Value." Even if a threat exists, if there is no vulnerability, the risk is low. Conversely, even if there is a vulnerability, if no threat exists, the risk does not materialize. The higher the asset value, the greater the risk even with the same threat and vulnerability. There are four risk responses: risk reduction (implementing countermeasures), risk avoidance (discontinuing activities), risk transfer (insurance or outsourcing), and risk retention (acceptance).