S/MIMEとは―電子証明書の規格。読み方や意味、暗号方式の説明など。

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S/MIMEとは電子証明書を使用して、メールソフト間で電子メールを安全に送受信するための規格です。読み方や意味、暗号方式などS/MIMEについて説明しています。

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1. S/MIMEとは

S/MIMEとは、Secure MIMEの略で、電子証明書を使用して、メールソフト間で電子メールを安全に送受信するための規格です。電子メールの本文を暗号化するために使用される方式です。

読み方

読み方は「エスマイム」です。

MIMEとは

ITでのMIMEの意味は、一般的なMIMEの意味と全く違います。

ITにおけるMIMEの意味は、アスキーコードのテキストしか使用できないメールでいろいろなフォーマット（書式）を使えるようにするための規格です。 MIMEは、「Multipurpose Internet Mail Extension」を省略した用語です。

拡張子と同じよなもの

拡張子と同じように、ファイルの種別を判別するために用いられます。「タイプ名/サブタイプ名」の形式の文字列で、WEBサーバーとWEBブラウザの間はこのMIMEタイプを用いてデータの形式を指定しています。

MIMEタイプ

MIMEはメールにデータを含めるための方式です。MIMEで使用されるコードをMIMEタイプといいます。メール関連のデータをあらわすコードですが、この枠組みを利用してWebのデータ送受信を行うHTTPなどでもデータの種類を表すコードとして利用されています。

MIMEタイプの例
ファイル形式	MIMEタイプ
テキスト	text/plain
PDF	application/pdf
HTML	text/html
JavaScript	text/javascript
JPEG	image/jpeg

S/MIMEのMIMEタイプ

S/MIMEは、application/pkcs7-mime（smime-type "enveloped-data"）というMIMEタイプを使用します。

対応メーラー

S/MIMEを利用するには、送信者と受信者側との両方がS/MIMEに対応するメーラを使用している必要があります。 WindowsのOutlookや、iPhoneなどのスマホのメーラなど多くのメーラがS/MIMEに対応しています。

2. S/MIMEの機能と仕組み

S/MIMEは、電子メールソフトのために暗号技術を使った認証、通信文の改竄防止、電子署名使用した発信元の否認防止、プライバシーとデータの機密保護を提供します。

暗号方式

S/MIMEでは公開鍵暗号方式が使われます。

公開鍵暗号方式

公開鍵暗号方式とは、英語でPublic Key Cryptography。公開鍵と秘密鍵の対になる2つの鍵を使ってデータの暗号化／復号化を行う暗号方式です。秘密鍵やRSAなどの代表的な暗号の例についてまとめています。

詳細

S/MIMEの仕組み

メールメッセージは暗号化されたバイナリファイルを添付してメールヘッダーにS/MIMEのヘッダ情報が追加されるイメージです。

S/MIMEメールの生成手順

S/MIMEメールの生成手順です。

メールメッセージをMIME化
MIME化したメッセージから電子署名のデータを生成
生成したバイナリの暗号化データを添付したメールを作成
メールのヘッダ情報を設定

電子署名のデータは暗号文データの場合もあります。

電子署名のデータの構成例

データのフォーマットはPKCSというフォーマットになり、以下は電子署名のデータの構成の例です。

証明書フォーマットのバージョン

証明書のシリアル番号

電子署名のアルゴリズム

証明書発行者（認証局）名

有効期限

証明書所持者名

証明書所持者名の公開鍵情報

アルゴリズムのID

公開鍵

X.509V3 拡張

基本制限

証明書ポリシー

キー使用法

Netscape Cert Type

CRL配布ポイント

署名

アルゴリズムのID

署名データ

3. S/MIME用の証明書

S/MIME用の証明書には有料のものや無料のものなどいろいろなサービスが提供されています。

無料の証明書

無料のS/MIME用の証明書としては、Actalis SpAが無料で発行しているS/MIME用の証明書があげられます。

有料の証明書

有料のS/MIME用の証明書としては、たとえば、SymantecのDigiCert Class1 S/MIME 証明書、サイバートラストのSureMail、GlobalSignのS/MIME証明書があげられます。 DigiCert Class1 S/MIME 証明書は、年3,000円程で購入できるようです。

4. S/MIMEとPGP

S/MIMEに関連して、PGPについて触れていきます。

PGPとは

PGPとは、Pretty Good Privacyの略で、S/MIMEとは別の電子メールの暗号化と電子署名です。

読み方

PGPの読み方は「ピージーピー」です。

S/MIMEとの違い

S/MIME、PGPでは、公開鍵の扱い方が異なっています。 S/MIMEでは、公開鍵の正当性を証明してもらうために認証局（CA）を利用する、一方、PGPでは、第三者が他の証明書の証明を行う「Web-of-trust」（信用の輪）を利用しています。

S/MIMEに関連したIPA情報処理試験の過去問題

以下ではS/MIMEに関連したIPA情報処理試験の過去問とその解説をまとめています。

もっと知識を広げるための参考

セキュアプロトコル
IPSec、SSL／TLS、SSHなど通信データの盗聴、不正接続を防ぐセキュアプロトコルについてまとめています。IPSecのトンネルモードやTLSハンドシェイクなどの情報も補足しています。
情報セキュリティ
情報セキュリティとは何か、情報セキュリティのテキストコンテンツをテーマに知識をまとめています。またIPAの情報処理試験の情報セキュリティ関連の問題も解説しています。
テクノロジ系
情報処理試験対策用のサイトオリジナル教科書をテーマにテクノロジ系の知識をまとめています。

更新履歴

2021/3/28 S/MIMEの仕組みについて追記しました。
2021/1/8 MIMEタイプについて追記しました。
2020/7/1 S/MIMEとPGPについて追記しました。
2020/5/4 S/MIME用の証明書について追記しました。
2019/8/1 記事をUPしました。

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