令和3年度 春期 科目A-2（午前Ⅱ）

解説

ツイストペアケーブルのイーサネットでは，ポートのピン割当てに，端末側の MDI と，送信と受信のピンを入れ替えたスイッチ側の MDI-X がある。従来は MDI どうしや MDI-X どうしをつなぐときにクロスケーブルが必要だったが，Automatic MDI/MDI-X は接続先のピン割当てを自動で判別して自ポートの送受信を切り替えるので，ストレートケーブルとクロスケーブルのどちらでも接続できる。エが適切である。

アは，受信できない相手に送信を止めさせる PAUSE フレームなどのフロー制御の説明である。イの全二重・半二重の自動判別とウの速度の自動判別は，オートネゴシエーションの機能である。

解説

DNS の MX（Mail eXchange）レコードは，あるドメイン宛ての電子メールを受け取るメールサーバのホスト名と，複数ある場合の優先度を指定するレコードである。送信側のメールサーバは，送信先ドメインの MX レコードを問い合わせて配送先を決める。イが正しい。

アのエラー発生時の通知先は DNS のレコードで指定するものではない。ウのゾーンの管理情報やプライマリサーバは SOA レコード，ドメインの DNS サーバは NS レコードで指定する。エのメーリングリストを管理しているサーバを指定するレコードはない。

解説

OFDM（直交周波数分割多重）は，データを互いに直交する多数のサブキャリアに分けて並列に送る多重化方式で，周波数の利用効率が高く，マルチパスによる干渉にも強い。IEEE 802.11a/g/n/ac の無線 LAN はこの方式を用い，各サブキャリアを BPSK や QPSK，QAM などで変調する。エが適切である。

アの ASK は搬送波の振幅，ウの FSK は周波数，イの BPSK は位相を 2 値で変化させてデータを表す変調方式であり，複数の信号を束ねる多重化方式ではない。

解説

X から Y へ同時に使える論理回線の最大数は，X 側と Y 側を分ける区間の多重度の合計（カット）のうち最小のものに等しい。X と A をひとまとめにして残りと分けると，切れる区間は X－B 4，X－C 3，A－B 2，A－D 1 で合計 10 になり，これより小さい分け方はない。実際に，X－A－D－Y に 1，X－A－B－D－Y に 2，X－B－E－Y に 3，X－B－C－F－E－G－Y に 1，X－C－F－G－Y に 3 と割り当てると，各区間の多重度を超えずに合計 10 本を同時に使える。ウになる。

X から出る区間の合計は 4＋4＋3＝11 だが，A から先へは A－B 2 と A－D 1 の計 3 しか流せないので，エの 11 にはならない。アの 8 やイの 9 は，経路の組合せを尽くさずに求めた値であり，最大ではない。

解説

CSMA（Carrier Sense Multiple Access）方式では，端末は送信する前に伝送路のキャリア信号を検出（キャリアセンス）し，他の端末が送信中でないことを確かめてから送信する。有線 LAN の CSMA/CD と無線 LAN の CSMA/CA は，どちらもこの仕組みを土台にしている。アが適切である。

イはトークンを得た端末だけが送信するトークンパッシング方式の説明である。ウも誤りで，CSMA/CD では衝突を検出すると送信を中止し，ランダムな待ち時間（バックオフ）をおいてから再送する。直ちに再送すると再び衝突しやすいためである。エも誤りで，伝送路が使用中のときは送信を控える。

解説

アドミッション制御は，通信を開始する前に，ネットワークに対して必要な帯域などのリソースを要求し，確保できる場合は通信を受け入れ，確保できない場合は通信を拒否するなど，リソースの確保の状況に応じて通信を制御する方式である。アが適切である。

イの規定の最大速度を超えたパケットを破棄したり優先度を下げたりする制御はポリシング，ウのパケットの送出間隔を調整してトラフィックを平準化する制御はシェーピングで，用語と説明が入れ替わっている。エの種類や宛先に応じて優先度を変えて中継するのは優先制御で，ベストエフォートは品質を保証せずにできる限り転送する方式である。

解説

MTU は，データリンク層のフレームに載せられる IP パケットの最大長であり，MAC ヘッダと FCS は含まない。したがって IP パケットの 1,500 オクテットから IP ヘッダの 20 オクテットと TCP ヘッダの 20 オクテットを除いた 1,500−20−20＝1,460 オクテットが，フラグメント化されずに送れるデータの最大長になる。ウが該当する。

アの 1,446 は MAC ヘッダ（14）も MTU から差し引いた値，イの 1,456 は FCS（4）も差し引いた値，エの 1,480 は IP ヘッダだけを差し引いて TCP ヘッダを数えなかった値である。

解説

BGP-4 は，ISP などの自律システム（AS）の間で経路情報を交換するエクステリアゲートウェイプロトコル（EGP）であり，経路に付けたパス属性とポリシに基づいて経路を選ぶ。アが該当する。

イの OSPF はリンクステート型，ウの RIP とエの RIP-2 はディスタンスベクタ型のルーティングプロトコルで，いずれも一つの AS の内部で使うインテリアゲートウェイプロトコル（IGP）である。

解説

DNS では，一つのホスト名に対して複数の A レコードを登録すれば，複数の IP アドレスを対応させられる（DNS ラウンドロビンによる負荷分散などに使う）。また，別々のホスト名に同じ IP アドレスの A レコードを登録したり，CNAME レコードで別名を定義したりすれば，複数のホスト名を同一の IP アドレスに対応させられる。イが適切である。

どちらの対応付けもできるので，片方だけができるとするア・ウや，全て 1 対 1 に限るとするエは誤りである。

解説

各セグメントのアドレス範囲を求めると，セグメント B は 172.16.1.32/27 で .32～.63，セグメント C は 172.16.1.224/30 で .224～.227，セグメント D は 172.16.1.64/26 で .64～.127 である。セグメント A には，これらと重ならない範囲を割り当てる必要がある。172.16.1.128/26（サブネットマスク 255.255.255.192）の範囲は .128～.191 で，どのセグメントとも重ならないので，ウが適切である。

アの 172.16.1.0/25 は .0～.127 でセグメント B と D に，イの 172.16.1.128/25 は .128～.255 でセグメント C に，エの 172.16.1.192/26 は .192～.255 でセグメント C に重なるので，ルータが経路を区別できず全てのセグメント間では通信できない。

解説

MPLS（Multi-Protocol Label Switching）は，網の入口のルータでパケットに短い固定長のラベルを付け，網内のルータ（LSR）は IP アドレスではなくラベルを見て転送する方式である。経路表の検索が簡単になり，ラベルによって経路を指定できるので，IP-VPN や広域イーサネットなどの通信事業者の網で広く使われている。エが適切である。

アは IP に暗号化や認証の機能を加える IPsec，イは L2F と PPTP を統合したレイヤ 2 のトンネリングプロトコルである L2TP，ウは PPP フレームを IP パケットでカプセル化する PPTP の説明である。

解説

MQTT は，軽量な M2M・IoT 向けのメッセージングプロトコルで，TCP/IP 上で動作する。メッセージを送る側（パブリッシャ）はトピックを付けてブローカに送り，ブローカはそのトピックを購読している受信側（サブスクライバ）に配信する。このパブリッシュ／サブスクライブ型のモデルを採用しているので，ウが該当する。

アの 6LoWPAN は IEEE 802.15.4 などの低電力の無線ネットワークで IPv6 を使うためのヘッダ圧縮などの仕組み，イの BLE は 2.4 GHz 帯を使う低消費電力の近距離無線通信の規格，エの Wi-SUN は 920 MHz 帯などを使ってマルチホップで通信する小電力無線通信の規格であり，いずれも通信モデルではなく下位の層の方式である。

解説

TCP ヘッダと UDP ヘッダには，どちらにも送信元ポート番号と宛先ポート番号があり，これによって通信するアプリケーションを識別する。エが該当する。

アの宛先 IP アドレスとウの生存時間（TTL）は IP ヘッダ（IPv6 ではホップリミット）に含まれる。イの宛先 MAC アドレスはイーサネットなどのデータリンク層のフレームヘッダに含まれる。

解説

プレフィックス長が /28 なので，ホスト部は 32－28＝4 ビットで，サブネットには 2⁴＝16 個のアドレスがある。ネットワークアドレス 192.168.10.192 から 16 個分の範囲は .192～.207 であり，ホスト部のビットが全て 1 になる最後のアドレス 192.168.10.207 がブロードキャストアドレスである。イが該当する。

アの .199 は /29（8 個）とした場合，ウの .223 は /27（32 個）とした場合のブロードキャストアドレスである。エの .255 は /24 のブロードキャストアドレスである。

解説

IEEE 802.11n は 2.4 GHz 帯と 5 GHz 帯の両方を使えるが，IEEE 802.11ac は 5 GHz 帯だけを使う。ウが正しい。802.11ac が 5 GHz 帯に限られるのは，帯域幅を 80 MHz・160 MHz まで広げるだけの連続した周波数が 2.4 GHz 帯には無いためである。

アは 802.11n を 2.4 GHz 帯だけとしている点が誤り。イとエは 802.11ac に 2.4 GHz 帯を含めている点が誤りで，エはさらに 802.11n から 2.4 GHz 帯を落としている。

解説

ポリモーフィック型マルウェアは，感染するたびに自身のコードを異なる鍵で暗号化したり，復号ルーチンを変形したりして，見た目のコードを毎回変える。そのため，既知のマルウェアのコードの一部を特徴（シグネチャ）として照合するパターンマッチング方式では検知されにくい。イが適切である。

アは，攻撃者の指令サーバ（C&C サーバ）から遠隔操作されるボットの説明である。ウは，複数の OS で動くプログラム言語で作られたクロスプラットフォーム型のマルウェアの説明である。エは，ルートキットによって自身の存在を隠すステルス型のマルウェアの説明である。

解説

リフレクタ攻撃（リフレクション攻撃）は，送信元 IP アドレスを攻撃対象に偽装した要求を，インターネット上で公開されているサーバに送り，要求より大きな応答を攻撃対象に集中させる DDoS 攻撃である。コネクションを確立しない UDP を使い，小さな要求に対して大きな応答を返すサービスが悪用されやすく，DNS，Memcached，NTP はその代表例である。イが正しい。

アの DKIM，DNSSEC，SPF は送信ドメインや DNS 応答の正当性を確認する仕組み，エの IPsec，SSL，TLS は通信を暗号化するプロトコルである。ウの FTP，Telnet は TCP でコネクションを確立してから通信するので送信元を偽装しにくく，L2TP はトンネリングのプロトコルで，いずれもリフレクタ攻撃に悪用される代表例ではない。

解説

前方秘匿性（Forward Secrecy）は，長期間使う秘密鍵が将来漏えいしても，過去の通信の暗号文が解読されない性質である。セッションごとに一時的な鍵を生成して使い捨てる鍵交換（DHE や ECDHE など）で実現される。TLS 1.3 では，鍵交換がこの方式に限られている。アが適切である。

イはブロックチェーンの改ざん耐性，ウは公開鍵暗号方式の鍵ペアの性質，エはハッシュ関数の一方向性（原像計算困難性）の説明である。

解説

IEEE 802.1X は，LAN に接続する端末をポート単位で認証し，認証に成功するまで通信を許可しないアクセス制御の規格である。端末（サプリカント），アクセスポイントやスイッチ（オーセンティケータ），RADIUS などの認証サーバの間で EAP（Extensible Authentication Protocol）を使って認証を行う。アが該当する。

イのような，認証局と連携してセッションごとにパスワードを生成する仕組みは IEEE 802.1X には規定されていない。ウの WPS は無線 LAN の接続設定を簡単に行うための Wi-Fi Alliance の規格である。エの CSMA/CD は有線 LAN（イーサネット）のアクセス制御方式で，無線 LAN では衝突を回避する CSMA/CA が使われる。

解説

OP25B（Outbound Port 25 Blocking）は，ISP が，管理下にある動的 IP アドレスの利用者から，ISP のメールサーバを経由せずに外部のメールサーバの TCP ポート 25 番へ直接送られる通信を遮断する対策である。ボットに感染した PC などが外部へ直接スパムメールを送ることを防ぐ。イが該当する。

アは外部から受信するメールをシグネチャで判定して遮断する受信側の対策，ウは送信元のメールサーバの DNS 逆引きによる受信側の対策，エは第三者中継を許すメールサーバからの受信を拒否する対策であり，いずれも外向き（Outbound）の通信を遮断する OP25B ではない。

解説

OS コマンドインジェクションは，Web アプリケーションが Perl の system 関数や PHP の exec 関数などで外部プログラムを呼び出すときに，入力データに OS のコマンドを紛れ込ませ，不正にシェルスクリプトや実行形式のファイルを実行させる攻撃である。イに分類される。

アの HTTP ヘッダインジェクションは，入力データに改行コードを含めて HTTP レスポンスヘッダに不正なヘッダや本文を挿入する攻撃。ウのクロスサイトリクエストフォージェリは，利用者に意図しないリクエストを Web サイトに送らせる攻撃。エのセッションハイジャックは，セッション ID を盗むなどしてセッションを乗っ取る攻撃である。

解説

平均 CPI は，各命令の CPI を構成比率で重み付けして合計した 3×0.2＋5×0.2＋2×0.6＝0.6＋1.0＋1.2＝2.8 である。1,000,000 命令の実行に必要なクロック数は 1,000,000×2.8＝2,800,000 で，クロック周波数が 1 GHz（1 クロック 1 ナノ秒）なので，実行時間は 2,800,000×1 ナノ秒＝2.8 ミリ秒になる。イになる。

検算として命令の種類ごとに求めると，浮動小数点加算 200,000×3＝600,000，浮動小数点乗算 200,000×5＝1,000,000，整数演算 600,000×2＝1,200,000 で，合計 2,800,000 クロックになる。エの 28.0 はミリ秒への換算を 1 桁誤った値である。アの 0.4 やウの 4.0 は，この計算からは得られない値である。

解説

1 個のファイルの印字にかかる平均時間（平均サービス時間）は 7,500÷50＝150 秒である。要求は 1 時間当たり 6 個なので，平均到着間隔は 3,600÷6＝600 秒であり，利用率 ρ は 150÷600＝0.25 になる。M/M/1 の待ち行列では，平均待ち時間は ρ÷（1－ρ）×平均サービス時間＝0.25÷0.75×150＝50 秒であり，プリント要求から終了までの平均時間は 50＋150＝200 秒になる。ウになる。

アの 150 は待ち時間を含まない印字時間だけの値である。イの 175 は，サービス時間が一定の M/D/1 モデルの式（平均待ち時間＝ρ÷{2（1－ρ）}×平均サービス時間＝25 秒）で求めた値で，問題の条件の M/M/1 には当てはまらない。エの 225 は，M/M/1 の式からは得られない値である。

解説

FTA（Fault Tree Analysis：故障の木解析）は，望ましくない障害（頂上事象）を起点に，その原因となる中間的な事象から基本的な事象までを洗い出し，AND ゲートや OR ゲートなどの論理記号で結んだ樹形図（フォールトツリー）で表して分析するトップダウンの手法である。イが該当する。

アは，構成品目の故障モードから上位への影響を評価するボトムアップの手法である FMEA（故障モード影響解析）の説明である。ウは，「なぜ」を繰り返して根本原因を突き止めるなぜなぜ分析，エは，欠陥を ODC（Orthogonal Defect Classification）の属性で分類して偏りを調べる ODC 分析の説明である。

解説

リバースエンジニアリングは，既存のソースプログラムなどを解析して，その構造や仕様を読み取り，設計書や仕様書などの上位の表現を得る技術である。ドキュメントの残っていないソフトウェアを保守するときなどに使われる。アが該当する。

イは，修正の影響が及ぶ範囲を調べる影響分析（インパクト分析）である。ウは，機能を変えずにプログラムを構造化された形に変換するリストラクチャリング，エは，外部から見た動作を変えずにプログラムを分かりやすく書き換えるリファクタリングに当たり，いずれも同じ抽象度のままでの変換であって，上位の仕様を得るリバースエンジニアリングではない。