むかし、イギリスの ジョン・シェパード=バロンという 人が、カードを 入れると お金が 出てくる きかいを かんがえました。はじめは、ひみつの すうじを 6つに する つもりでした。

でも、おくさんの キャロラインに ためして もらうと、おくさんが すらすら おぼえられたのは 4つまで でした。「それなら 4つに しよう」と きめたのが、いまの あんしょうばんごうの もとに なったと いわれて います［1］。

むずかしい けいさんで 4つに きまったのでは なく、たった 一人の おぼえられる かずで きまった、という はなしなのです。それが、いまも みんなの さいふの 中に のこって います。

世界初のATM(お金を出す機械)を発明したのは、イギリスのジョン・シェパード=バロンという人です。最初の計画では、暗証番号は6桁にする予定でした。

ところが妻のキャロラインに試してもらったところ、彼女が一度に覚えられた数字はぎりぎり4つまでだったといいます。シェパード=バロンは桁数を6桁から4桁に変えたと伝えられています［1］。今も、暗証番号は4桁のものが広く使われています。

技術的な計算の結果ではなく、身近な一人の記憶力が、いまも財布の中のカードに残っています。この意外なはじまりを、まず覚えておきましょう。

世界初のATMを発明したのは、イギリスの技術者ジョン・シェパード=バロンである。当初の計画では、暗証番号は6桁を予定していた。

ところがシェパード=バロンが妻キャロラインにこの仕組みを試したところ、彼女が一度に記憶できた数字の並びは、最長で4桁だったという［1］。桁数はそのまま4桁に変更されたと伝えられている。今も、暗証番号は4桁のものが広く使われている。

注意したいのは、4桁という桁数が数学的・技術的な最適解として選ばれたわけではない、という点だ。決めたのは、ただ一人の記憶力だった。この「技術ではなく人の都合で決まった」という構図は、次の章で見る組み合わせの数の話とも関係してくる。

あんしょうばんごうを 「0000」から 「9999」まで、ぜんぶ かぞえると、1まん(10000)通り あります。もし 6つの すうじに すると、100まん(1000000)通りに なります。1まんの 100ばいです［2］。

「けたを ふやせば、ふやした ぶんだけ あんぜんに なるはず」と おもうかもしれません。でも、じっさいは そう かんたんでは ないのです。

4桁の暗証番号は、「0000」から「9999」までの1万通りあります。桁を6桁に増やすと、組み合わせは100万通りになります。これは1万の100倍です［2］。

数字だけを見れば、6桁のほうが4桁より圧倒的に安全そうに見えます。ところが、実際にはそう単純にはいきません。

4桁の暗証番号がとりうる組み合わせは、「0000」から「9999」までの10の4乗、つまり10,000通りである。6桁にすると10の6乗で1,000,000通りとなり、4桁の100倍にあたる［2］。

単純な組み合わせ論としては、桁数を2つ増やすだけで安全性は2桁分向上する計算になる。だが、この計算がそのまま「実際の安全性」を表しているわけではない。次の章で、その理由を見ていく。

じっさいに つかわれて いる あんしょうばんごうを しらべた ちょうさが あります。「1234」「1111」「0000」の 3つだけで、ぜんたいの およそ 5ぶんの1くらいを しめて いました。「1234」だけでも、100人の うち 11人くらいの わりあいで つかわれて いた そうです［4］［5］。

さらに おどろく のは、たった 61この ならび(パターン)だけで、ぜんぶの 4けたの あんしょうばんごうの 3ぶんの1くらいを しめて いた ことです。1まん通りも あるのに、みんなが おなじような すうじを かんがえて しまうのです［5］。

うまれた年を つかった、「19」で はじまる すうじも、人気の じょうい 5ぶんの1に 入って いました［5］。ドイツの けんきゅうしゃたちも、けたを 6つに ふやしても、みんなが おなじような すうじを えらぶ かぎり、あんぜんさは あまり あがらない と つたえて います［3］。

では実際にはどうなのでしょうか。ある分析が、実際に使われた4桁の暗証番号を大量に集めて調べたところ、「1234」「1111」「0000」という上位3つの並びだけで、全体の約20%を占めていました。「1234」だけでも、およそ11%の人が選んでいたといいます［4］［5］。

さらに驚くのは、わずか61種類の並びだけで、全ての4桁暗証番号の約33%を占めていたことです。1万通りある組み合わせのうち、実際に使われているのはごく限られた「よくある発想」に集中しています［5］。

生まれ年をもとにした「19」で始まる並びも、人気ランキングの上位20%に入っていました［5］。ドイツのルール大学ボーフムとマックス・プランク情報セキュリティ・プライバシー研究所が、スマートフォンの暗証番号を対象に行った共同研究でも、桁を6桁に増やしても多くの利用者が推測しやすい並びを選ぶため、この研究では理論上の安全性があまり高まっていないと報告されています［3］。

実際に流出した数百万件規模の4桁暗証番号を分析した結果によると、最も多い3つの並び「1234」「1111」「0000」だけで全体の約20%を占め、「1234」単独でも約11%の頻度で使われていた［4］［5］。

さらに、わずか61種類の並びで全体の約33%を占めるという結果も出ている。10,000通りある組み合わせのうち、種類としては0.61%(61/10,000)にすぎない並びが、使用頻度では3分の1を占めている計算になる。生まれ年を反映したとみられる「19」から始まる並びも、人気の上位20%に入っていた［5］。

ルール大学ボーフムとマックス・プランク情報セキュリティ・プライバシー研究所の共同研究では、スマートフォンの6桁PINを対象にした調査で、利用者の多くが推測しやすい並びを選ぶため、この研究では理論上の安全性の向上がほとんどみられないことが報告されている［3］。組み合わせの数という数学と、人が実際に選ぶ癖とのあいだには、大きなずれがある。

じゃあ、ほんとうに あんしょうばんごうを まもって いるのは なんでしょうか。じつは、すうじの おおさより、「なんかいまで まちがえて いいか」という きまりの ほうが たいせつです。

ぎんこうの きかいや カードは、たいてい 3回 つづけて まちがえると、それ いじょう すうじを 入れられなく します［6］。

もし この きまりが なかったら、きかいは 1まん通りを あっという間に ぜんぶ ためせて しまいます。3回で とめる きまりが あるから、1まん通りしか ない 4けたでも、まもられて いるのです。

では、4桁の暗証番号を実際に守っているのは何でしょうか。組み合わせの数(1万通り)そのものよりも、「何回まで間違えられるか」という制限のほうが大きいのです。

多くの銀行やカードネットワークは、暗証番号を3回続けて間違えると、それ以上の入力を受け付けなくします。これは、カードを盗んだり拾ったりした人が、暗証番号を機械的に総当たり(ブルートフォース)で試すのを防ぐためのしくみです［6］。カードによっては、この3回のミスでICチップが永久にロックされ、遠隔での解除ができず、窓口で新しいカードの発行が必要になる場合もあります［12］。

もしこの回数制限がなければ、機械は1万通りの数字をあっという間に全て試せてしまいます。人間が覚えられる範囲の桁数でも安全でいられるのは、この「3回で止める」しくみのおかげです。

4桁PINの安全性の根拠は、実は10,000という組み合わせの数そのものではない。

多くの銀行系システムでは、暗証番号を3回連続で間違えるとカードや端末をロックする、試行回数制限(レートリミット)が採用されている［6］。

この制限がなければ、機械的な総当たり(ブルートフォース)攻撃で10,000通りを瞬時に試すことができてしまう。桁数の少なさを実用的な安全性に変換しているのは、組み合わせの規模ではなく、この回数制限の仕組みだということになる。

あんしょうばんごうは 4つの すうじだけですが、パスワードは もじの かずを じぶんで きめられます。

アメリカの けんきゅうきかん「NIST」は、パスワードは「なにを まぜるか」より「どれだけ ながいか」の ほうが たいせつだと つたえて います［7］。

むかしは「@を aの かわりに つかう」ような かきかたが すすめられて いましたが、いまは それだけでは あまり こうかが ないと わかって きました。ながい パスワードの ほうが、あてにくいのです。

暗証番号は4桁と決まっていますが、パスワードは文字数を自分で決められます。

アメリカの標準機関NISTのパスワード指針は、「何を混ぜるか」より「どれだけ長いか」のほうが安全性を左右すると説明しています［7］。大文字・小文字・数字・記号を無理に混ぜることを求めるより、長いパスワードを使うほうが効果が大きい、という考え方です。

以前よく言われた「定期的にパスワードを変えるべき」という常識も、今のNISTの指針では特に求められていません［7］。

暗証番号は桁数が固定されているのに対し、パスワードは長さを利用者が自由に決められる。

アメリカ国立標準技術研究所(NIST)のパスワード指針SP 800-63Bは、単一要素として使うパスワードには最低15文字を求め、検証者側には最大64文字までの入力を許可するよう求めている［7］。

同時に、大文字・小文字・数字・記号の混在を強制する「構成ルール」を課すことを禁止している。複雑さを強制すると、利用者は予測されやすい規則的な置き換え(「aを@に変える」など)で済ませてしまい、結局は弱いパスワードが増えるためだ［7］。定期的なパスワード変更の強制も、漏えいの証拠がある場合を除いて求められていない［7］。

みんなが つかって いる ウェブサービスは、パスワードを その まま おぼえて いるわけでは ありません。もとに もどせない やりかたで べつの もじに かえた あと、その もじだけを おぼえて いるのです［8］。

おなじ パスワードを つかって いる 人どうしでも、こっそり くわえた べつの すうじの おかげで、かえた あとの もじは べつべつに なります［8］。

この「かえる」しかたも、わざと じかんの かかる やりかたに して あります［8］。だから、もし じょうほうが もれても、すぐには もとの パスワードが わからない ように なって いるのです。

ウェブサービスは、利用者が入力したパスワードをそのまま保存しているわけではありません。「ハッシュ関数」という、元に戻せない変換にかけたあとの結果だけを保存しています［8］。

同じパスワードを使う人どうしでも、「ソルト」というランダムな文字列を加えることで、変換した後の結果は別々になります［8］。

さらに、わざと時間のかかる計算方法を選ぶことで、万が一情報が漏れても、元のパスワードを割り出すのに時間がかかるようにしています［8］［9］。

多くのウェブサービスは、利用者のパスワードを平文(そのままの文字列)では保存しない。ハッシュ関数という一方向の変換にかけ、その結果だけを保存する仕組みが一般的だ［8］。ハッシュは暗号(cipher)と違い、元に戻すことを前提としない点が特徴になる。

さらに、パスワードに「ソルト」というランダムな文字列を加えることで、同じパスワードを使う利用者どうしでも異なるハッシュ値が生成され、事前に計算済みの対応表を使った攻撃を防ぐ［8］。

OWASP(Open Web Application Security Project)は、Argon2idやbcryptのように、意図的に計算に時間がかかるアルゴリズムを推奨している［8］。単純な高速ハッシュは市販のグラフィックボード一枚でも桁違いの速さで試行できてしまうため、わざと計算を遅くすることが、ハッシュ化における主な防御手段になっている［9］。

パスワードを あちこちの サービスで おなじものに して しまう 人は、じつは とても おおいそうです。ある ちょうさでは、はんぶんより おおい 人が、いくつかの サービスで おなじ パスワードを つかいまわして いました［10］。

もし どこか 1つの サービスから パスワードが もれると、わるい 人は その くみあわせを べつの サービスの ログインが めんに ためして みます。1つの おみせで きかれた あいことばを、べつの おみせでも こっそり ためして みる、という かんじです［11］。

1回あたりの せいこうりつは 100回に 2回くらいと たかくは ありませんが、もれた くみあわせが 100まんこも あれば、それだけで 2まんこの アカウントが のっとられて しまう けいさんに なります［11］。

パスワードを複数のサービスで使い回している人は、思っているより多くいます。ある調査では、半数を超える人が、いくつかのサービスで同じパスワードを使い回していました［10］。

もしどこか1つのサービスからID・パスワードの組が漏れると、悪意のある人はその組み合わせを別のサービスのログイン画面に片っ端から試します。これを「クレデンシャルスタッフィング」と呼びます［11］。

1回あたりの成功率は最大でも2%程度と高くはありませんが、漏れた組み合わせが100万件あれば、それだけで2万件のアカウントが乗っ取られる計算になります。実際、2016年の1年間だけで、オンラインの情報漏えいにより30億件を超えるID・パスワードの組が流出したと報告されています［11］。

Googleが2019年2月に公表した調査(実施は2018年12月、米国の16歳以上の人3,000人が対象)によると、52%が複数(全部ではない)のサービスで同じパスワードを再利用し、13%は全てのサービスで同じパスワードを使っていた。異なるパスワードを全サービスで使い分けていたのは35%にとどまる［10］。つまり、何らかの形で再利用している人のほうが多数派を占める。

この使い回しを利用する攻撃が「クレデンシャルスタッフィング」だ。あるサービスから漏れたID・パスワードの組を、別のサービスのログイン画面に大量に試す攻撃で、パスワードを解読するわけではなく、既に分かっている組み合わせをそのまま試すだけの手口である［11］。

1回あたりの成功率は最大でも約2%とされるが、漏れた組み合わせが100万件あれば、単純計算で約2万件のアカウントが乗っ取られる規模になる。2016年だけで、オンラインの情報漏えいにより30億件以上のID・パスワードの組が流出したと報告されている［11］。使い回しをやめることは、桁数や記号を工夫するより効果の大きい対策だ。

きょう、「1234」や うまれた年を さける という はなしを おぼえて いますか。いえに ある ロックの ついた もの(スマホ、ゲームき、じてんしゃの かぎなど)の あんしょうばんごうが、これに あてはまって いないか、かぞくと いっしょに かんがえて みましょう。

ただし、じっさいの あんしょうばんごうや パスワードを、ここに 書いたり、人に おしえたり しては いけません。かえる ときは、かならず おとなと いっしょに しましょう。

家にあるロック付きの機械(スマホ、ゲーム機、自転車の鍵など)の暗証番号が、この記事に出てきた「よくある並び」に当てはまっていないか、家族と話してみましょう。当てはまっていたら、大人と一緒に変えることを考えてみましょう。

ただし、実際の暗証番号やパスワードを紙やノートに書いて残すのは危ないので、そのやりかたは避けましょう。

NISTのパスワード指針(SP 800-63B)は無料で公開されている。原文を読んでみると、「なぜ複雑さより長さを重視するのか」という理由づけまで書かれている［7］。

自分が使っているサービスで、同じパスワードを別のサービスにも使っていないか確認し、使い回しが見つかったら、優先順位をつけて1つずつ変えていくとよい。ただし、確認や変更は自分のアカウントの範囲でとどめ、他人のパスワードを推測したり試したりする行為は絶対にしない。