修了試験 2013-07-28実施分 基本情報技術者試験 問2

解説

正解は4です。 排他的論理和（XOR）を3段階で行う装置の、変更後の内部鍵を求める問題です。 図では、入力1101がユニットA（内部鍵0001）、ユニットB（内部鍵0101）、ユニットC（内部鍵1101）の順に通り、出力が0100になっています。 XORは同じ値を2回作用させると元に戻る性質があり、これを使って逆算します。 【計算】 変更前の確認として、1101 XOR 0001=1100です。 1100 XOR 0101=1001、1001 XOR 1101=0100となり、図の出力と一致します。 ユニットAの出力1100は、ユニットBの鍵を変えても変わりません。 変更後の出力1111にユニットCの鍵1101をXORすると、ユニットBの出力は0010と分かります。 ユニットBの鍵は、入力1100と出力0010のXORで、1100 XOR 0010=1110です。 【選択肢別解説】 1：× 鍵が1011だと、1100 XOR 1011=0111、0111 XOR 1101=1010となり、出力は1111になりません。 2：× 鍵が1100だと、ユニットBの出力は0000となり、最終出力は1101です。 3：× 鍵が1101だと、ユニットBの出力は0001となり、最終出力は1100です。 4：○ 鍵が1110だと、ユニットBの出力は0010、最終出力は0010 XOR 1101=1111となり、条件に合います。 【ポイント】 A XOR B=Cのとき、A XOR C=Bが成り立ちます。 この性質は、同じ鍵で暗号化と復号ができる共通鍵暗号の基本原理でもあります。