今回は、ネットワーク 分野 その 1 として ネットワーク全般 を取り上げます。

ネットワークが必要な理由

皆さんにお読みいただいているこの記事は、メールで依頼を受けて、 Web 会議で打合せをして、原稿をストレージサービスにアップして提出して、そして、編集された記事が Web で公開されています。 原稿の提出から公開までに要する時間は、多くの場合に半日程度です。 公開された記事は、内容が古くならない限り、だれでも、いつでも、どこでも、読むことができます。

これらは、どれも、ネットワークを使って実現されていることです。

もしも、ネットワークがなかったらどうなるでしょう。 電話で依頼を受けて、出版社の会議室に出向いて打合せをして、原稿を記憶媒体にコピーして郵送で提出して、そして、編集された記事が雑誌として書店で販売されることになります。 原稿の提出から公開までに要する時間は、多くの場合に 1 か月程度です。 公開された記事は、雑誌が書店に置かれている期間だけに、書店で雑誌を購入した人だけが、読むことができます。

両者を比較すれば、ネットワークが必要な理由は明らかです。

ネットワークによって、情報の伝達が効率化され、より多くの人に、より長い期間、利用してもらえるようになるのです。 ネットワークは、情報の提供者にも利用者にも、多くの便宜を提供してくれます。

ネットワークの仕組み

インターネットの「ネット」は、「通信網」という意味ですが、「インター」の意味をご存じでしょうか？

「国際的な（インターナショナル）」だと思っている人が多いと思いますが、実は「間の」という意味です。 インターネットは、ネットワークとネットワークの間をつないだものなのです。

この場合のネットワークとは、会社内や家庭内の小規模なネットワークである LAN （ Local Area Network ）を意味しています。 LAN と LAN の間は、ルータという中継装置でつなぐことができます。 複数の LAN と LAN の間をつないだ大規模なネットワークを WAN （ Wide Area Network ）と呼びます。 インターネットは、世界規模の WAN です。

図 1 に示したように、インターネットのイメージは、雲の絵で示されることがよくあります。 この雲の中にあるのは、インターネットへの接続サービスを提供する数多くのプロバイダの通信網です。 この通信網もルータでつながれています。 これが、私たちが普段利用しているネットワークの全体の仕組みです。

ネットワークの主要な用語

基本情報技術者試験のシラバス（情報処理技術者試験における知識・技能の細目）に示されたネットワークの分野は、

• ネットワーク方式
• データ通信と制御
• 通信プロトコル
• ネットワーク管理
• ネットワーク応用

という項目に分けられています。

以下は、それぞれの項目における主要な用語です。 赤色で示した用語は、この記事の中で説明しています。

ネットワーク方式

LAN 、 WAN 、無線 LAN 、 SSID 、 bps 、 IPv4 、 IPv6 、グローバル IP アドレス、プライベート IP アドレス、 NAT

データ通信と制御

OSI 基本参照モデル、リピータ、ブリッジ、ルータ、ゲートウェイ、プロキシサーバ
campaign OSI 基本参照モデルに関しては、次回の連載で詳しく説明します。

通信プロトコル

イーサネット、 MAC アドレス、 Wi-Fi 、 IP 、 TCP 、 UDP 、パケット、ヘッダー、 IP アドレス、サブネットマスク、 CIDR 、ポート番号、 HTTP 、 SMTP 、 POP3 、 FTP 、 NTP 、 DNS 、 DHCP 、 ICMP 、 ARP

ネットワーク管理

ping 、 ifconfig 、 arp 、netstat

ネットワーク応用

MIME 、 HTTP 、 HTTP over TLS（ HTTPS ）、 cookie 、 URL 、セッション ID 、 VPN

ネットワークの過去問題

ネットワークの分野の過去問題を 3 問ほど紹介しましょう。

ネットワーク方式に関する問題

最初は、ネットワーク方式に関する問題です。

IPv4 の問題を解決する IPv6

ネットワークに接続された通信機器（パソコン、サーバ、ルータなど）をホストと呼びます。 インターネットでは、ホストの識別番号として IP アドレスが使われています。

従来から使われている IP アドレスの規格は、全体を 32 ビットで表す IPv4 （ IP version 4 ）です。 32 ビットで表せるのは、約 43 億通りのアドレスですが、それでは、世界の人口の約 80 億人に対して、まったく足りません。

そこで、新たに、全体を 128 ビットで表す IPv6 （ IP version 6 ）という規格が作られました。 128 ビットで表せるのは、

約 3.4 × 10³⁸ 通りのアドレス

なので、足りなくなることはないでしょう。 現在は、 IPv4 から IPv6 への移行時期であり、両者が併用されています。

IPv4 の問題を解決する NAT

IPv6 が登場する前から、ビット数を増やすこととは別の方法で、 IPv4 の IP アドレスの不足を解決する方法が使われています。 それが、この問題のテーマとなっている NAT （ Network Address Translation ） です。

NAT は、 32 ビットの IP アドレスの範囲を、

• 会社内や家庭内の LAN の中でだけ使えるプライベート IP アドレス
• インターネットで使えるグローバル IP アドレス

2 つに分けて、両者を相互変換する機能です。 LAN が異なれば、同じプライベート IP アドレスを使えるので、 IP アドレスの不足を解決できるというわけです。

プライベート IP アドレスとグローバル IP アドレスの関係は、電話に例えれば、内線番号と外線番号のようなものです。 会社（ LAN ）には、 1 つだけ外線番号（グローバル IP アドレス）があり、複数の内線番号（プライベート IP アドレス）があります。 会社が異なれば、同じ内線番号（プライベート IP アドレス）が使えます。 これによって、外線番号（グローバル IP アドレス）の不足を解消できます。

小規模な LAN の場合は、インターネット接続用のルータが NAT の機能を持っています。

LAN （社内）からインターネット（社外）に送信する場合

ルータが差出人のプライベート IP アドレス（内線番号）をグローバル IP アドレス（外線番号）に変換します。

インターネット（社外）からLAN（社内）に受信する場合

ルータが宛先のグローバル IP アドレス（外線番号）をプライベート IP アドレス（内線番号）に変換します。

以上のことから、正解は、選択肢エです。

通信プロトコルに関する問題

次に紹介するのは、通信プロトコルに関する問題です。

通信プロトコルとは、通信における規約のことです。 送信者と受信者が同じ規約を守ることで、データの受け渡しが可能になります。

よく使われるプロトコルには、

• Web ページを閲覧する HTTP （ Hyper Text Transfer Protocol ）
• メールを転送する SMTP （ Simple Mail Transfer Protocol ）
• メールを受信する POP3 （ Post Office Protocol version 3 ）
• ファイルを転送する FTP （ File Transfer Protocol ）

などがあります。

問 39　平成 21 年度 春期

図の環境で利用される ① ～ ③ のプロトコルの組合せとして，適切なものはどれか。

	①	②	③
ア	POP3	POP3	SMTP
イ	POP3	SMTP	POP3
ウ	SMTP	POP3	SMTP
エ	SMTP	SMTP	SMTP

この問題は、メールに関するプロトコルを答えるものです。 選択肢にあるのは、 SMTP と POP3 だけです。

メールクライアントからメールサーバへメールを送信するプロトコルは、 SMTP です。
メールクライアントがメールサーバからメールを受信するプロトコルは、 POP3 です。
メールサーバ（自社または契約しているプロバイダのメールサーバ）と他社のメールサーバの間は、送信も受信も SMTP です。

SMTP は、メールクライアントから見れば送信プロトコルですが、メールサーバの間では送信と受信の両方なので、転送プロトコルと呼ばれます。

以上のことから、正解は、選択肢ウです。

info_outlineSMTP 、 POP3 の詳しい解説記事

基本情報でわかる SMTP / POP3 「ITエンジニア視点で見れば役割がわかる」

同時実行制御に関する問題

最後に紹介するのは、ネットワーク管理に関する問題です。

問題文に示された ICMP（ Internet Control Message Protocol ）とは、インターネットの基本プロトコルである IP （ Internet Protocol ）において、誤りの通知や通信情報の通知を行うプロトコルです。

選択肢に示された
arp
echo
ipconfig
ping
は、 OS が提供するネットワーク管理コマンド（小さなプログラム）です。 これらの中で、 ICMP で通信相手との接続性を確認するコマンドを答えます。

それぞれのコマンドには、以下に示した機能があります。

arp コマンド

arp テーブル ^＊ の内容を確認する。

echo コマンド

画面表示を ON /OFF する。

ipconfig コマンド

ネットワークに接続するための設定を確認する。

ping コマンド

ICMP で通信相手との接続性を確認する。

^＊ arp テーブルとは、インターネットの識別番号である IP アドレスと、 LAN の識別番号である MAC アドレス（通信装置を物理的に識別する番号）の対応を記録した表のこと

Windows では、コマンドプロンプト（ Windows キー + r > cmd と入力すると起動）のウインドウの中でネットワーク管理コマンドを実行します。

たとえば、 ICMP で通信相手との接続性を確認する ping コマンドを実行する場合は、 ping の後にスペースで区切って、通信相手の IP アドレスまたはドメイン名を指定します。

図 2 は、 SE プラスの Web サーバのドメイン名（ www.seplus.jp ）を指定して ping コマンドを実行したところです。

C:\>ping www.seplus.jp

www.seplus.jp [110.232.196.233]に ping を送信しています 32 バイトのデータ:
110.232.196.233 からの応答: バイト数 =32 時間 =8ms TTL=245
110.232.196.233 からの応答: バイト数 =32 時間 =8ms TTL=245
110.232.196.233 からの応答: バイト数 =32 時間 =8ms TTL=245
110.232.196.233 からの応答: バイト数 =32 時間 =8ms TTL=245

110.232.196.233 の ping 統計:
    パケット数: 送信 = 4、受信 = 4、損失 = 0 (0% の損失)、
ラウンド トリップの概算時間 (ミリ秒):
    最小 = 8ms、最大 = 8ms、平均 = 8ms

ping コマンドは、通信相手に「応答せよ」という要求を 4 回送ります。 ここでは、 4 回とも応答が得られているので、問題なく接続されていることを確認できます。

以上のことから、正解は、選択肢エです。

なお、選択肢ウの ipconfig は、 Windows におけるコマンド名であり、 Unix 系の OS では ifconfig という名前です。 試験のシラバスには、 ifconfig の方が示されています。

今回は「ネットワーク」その 1 として「ネットワーク」が必要な理由、仕組み、主要な用語、および過去問題を紹介しました。

次回は、「ネットワーク」その 2 として「 OSI 基本参照モデル 」の分野を取り上げます。

それでは、またお会いしましょう！

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午前問題で用語の意味や概念を知り、午後問題で技術の活用方法を知ってください。それによって、単なる丸暗記では得られない明確さで、用語を理解できるようになります。

今回のテーマは、メールの通信プロトコルである SMTP と POP3 です。

SMTP と POP3 とは？ ユーザー視点とエンジニア視点の違い

IT エンジニアではない一般ユーザーであっても、自分でメールソフトの設定を行ったことがあるなら、メールの送信と受信のプロトコルが異なることを知っているでしょう。

多くの場合に、
メールの送信プロトコルは、 SMTP（ Simple Mail Transfer Protocol ）であり、
メールの受信プロトコルは、 POP3（ Post Office Protocol version 3 ）です。

これらのプロトコルを使って、メールクライアント（メールソフトが動作しているパソコン）が、自社（またはプロバイダ）のメールサーバに接続します。

メールの送信が SMTP で、受信が POP3 というのは、ユーザー視点の知識です。

基本情報技術者試験は、 IT エンジニア向けの試験なので、 IT エンジニア視点の知識が要求されます。

それは、自社のメールサーバから先をどうつなぐかです。

自社のメールサーバは、他社のメールサーバとの間で、 SMTP を使ってメールの送受信を行います。つまり、 IT エンジニア視点では、メールクライアントから自社のメールサーバへの送信が SMTP で受信が POP3 であり、さらに自社のメールサーバと他社のメールサーバとの転送が SMTP なのです。

SMTP と POP3 に関する午前問題

ユーザー視点と IT エンジニア視点の違いがわかったところで、 SMTP と POP3 に関する午前問題を解いてみましょう。

以下は、メールクライアントからメールサーバへのメール送信、メールサーバからメールクライアントへのメール受信、およびメールサーバと別のメールサーバの間のメール転送のプロトコルを答える問題です。

メールクライアントからメールサーバへの ① メール送信は SMTP 、
メールサーバからメールクライアントへの ② メール受信は POP3 、
およびメールサーバと別のメールサーバの間の ③ メール転送は SMTP なので、

選択肢ウが正解です。

これまでに示した図では、メールの向きを矢印で示していますが、通信のやりとりを考えると、矢印の向きを変えた方がよい部分と、矢印の数を増やした方がよい部分があります。

メールの受信の POP3 では、メールクライアントからの要求がメールサーバに送られるので、矢印の向きは、メールクライアントからメールサーバにするべきです。

メールサーバと別のメールサーバの間は、それぞれが転送元となって相手に要求を送るので、矢印の数を 2 本にするべきです。これらの考えは、後で紹介する午後問題を解くときに、大いに役立ちます。

解答　ウ

SMTP と POP3 に関する午後問題

今度は、 SMTP と POP3 に関する午後問題です。

基本情報技術者試験の午後問題は、かつて「午前知識の応用問題」と呼ばれていました。先ほどの午前問題は、

というものでした。

以下に示す午後問題は、「それらの知識がファイアウォールの設定に応用できる」というものです。いかにも午後問題という内容です。

問題の説明文が長いので、ざっと目を通してください。後でポイントとなる部分を説明しますので、ざっとで OK です。

問 4　平成 21 年度 春期 午後（一部抜粋）

　パケットフィルタリングに関する次の記述を読んで，設問 1， 2 に答えよ。

　X 社では，図に示すネットワークを構築し，インターネットへの Webサイトの公開 と電子メール (以下，メールという) の送受信を行っている。

　X 社のネットワークは二つのファイアウォールによって， DMZ 及び社内 LAN の二つのセグメントに分けられている。 Web サーバ，メールサーバ及びデータベースサーバ (以下， DB サーバという)は，それぞれ次の役割を果たしている。

(1) Web サーバ

Web サイトとして，自社の情報をインターネットに公開する。 Web サーバ上では，社外との取引情報を処理するプログラムが動作する。このプログラムが利用するデータは DB サーバ上に格納される。

(2) メールサーバ

社外とのメールの送受信を行う。また，取引先に対してメールを自動配信するプログラムが動作する。メール配信のためのデータは DB サーバ上に格納される。

(3) DB サーバ

Web サーバ及びメールサーバで利用するデータを格納する。

　社内 LAN に接続された管理用 PC からは， SSH を使った各サーバへのログイン操作と，メールサーバを介した外部とのメール送受信が可能である。管理用 PC から自社 Web サーバの参照はできるが，社外 Web サイトの利用は許可されていない。

ネットワーク上で使われるプロトコルとポート番号を表 1 に示す。

表 1 プロトコルとポート番号

サービス	プロトコル	ポート番号
Web	HTTP	80
メール転送	SMTP	25
セキュアシェル（遠隔ログイン）	SSH	22
メール受信	POP3	110
DB アクセス	DB 専用	1999

設問 1　次の記述中の に入れる正しい答えを，解答群の中から選べ。解答は重複して選んでもよい。

インターネットと DMZ をつなぐファイアウォール A のパケットフィルタリングの設定を表 2 に示す。また， DMZ と社内 LAN をつなぐファイアウォール B のパケットフィルタリングの設定を表 3 に示す。

フィルタリングの設定ルールは，送信元の IP アドレス，あて先の IP アドレス及び接続先ポート番号を指定して通信の許可/拒否を制御する。設定は上の行のルールから調べて，最初に条件が合致した行の動作を実行する。また，応答パケットについては動的フィルタリング機能によって自動的に許可されるので設定は不要なものとする。

表 2 ファイアウォール A のフィルタリングの設定条件

条件			動作
送信元	あて先	ポート番号
任意	Webサーバ	80	許可
任意	メールサーバ	25	許可
a	任意	b	許可
任意	任意	任意	拒否

表 3 ファイアウォール B のフィルタリングの設定条件

条件			動作
送信元	あて先	ポート番号
Webサーバ	DB サーバ	1999	許可
メールサーバ	DB サーバ	1999	許可
管理用 PC	c	d	許可
管理用 PC	メールサーバ	22	許可
管理用 PC	メールサーバ	25	許可
管理用 PC	Web サーバ	80	許可
管理用 PC	Web サーバ	22	許可
任意	任意	任意	拒否

a，c に関する解答群

ア　DB サーバ　　
イ　Web サーバ　　
ウ　管理用 PC
エ　メールサーバ　　
オ　任意

b，d に関する解答群

ア　22　　イ　25　　ウ　80　　
エ　110　　オ　1999

それでは、ポイントとなる部分を説明しましょう。

問題の内容は、「ファイアウォール A とファイアウォール B のフィルタリングの設定で、空欄となっている部分を埋める」というものです。

空欄 a, b と、空欄 c, d は、どちらも「動作」が「許可」になっています。ファイアウォール A とファイアウォール B にも、もう 1 つ許可しなければならないことがあるのです。

それは、問題の説明文で以下の部分を見ればわかります。

管理用 PC は、メールサーバを介した外部とのメール送受信が可能なのですから、

• 「管理用 PC 」→「メールサーバ」の SMTP による送信
• 「管理用 PC 」→「メールサーバ」の POP3 による受信
• 「メールサーバ」→「外部のメールサーバ」の SMTP による転送
• 「外部のメールサーバ」→「メールサーバ」の SMTP による転送

を許可することになります。プロトコルは、ポート番号で指定され、 SMTP は 25 で、 POP3 は 110 です。この「メールサーバ」は、自社のメールサーバのことです。

ファイウォール A のフィルタリングの設定を見てみましょう。

• 「任意」→「メールサーバ」のポート番号 25（ SMTP ）による転送が許可
• 逆方向の
  「メールサーバ」→「任意」のポート番号 25（ SMTP ）による転送も許可

したがって、空欄 a は「メールサーバ（選択肢エ）」で、空欄 b は「 25 （選択肢イ）」です。

「任意」とは、何らかの通信相手のことであり、ここでは「外部のメールサーバ」です。

ファイアウォール B のフィルタリングの設定を見てみましょう。

• 「管理用 PC 」→「メールサーバ」のポート番号 25（ SMTP ）による送信が許可
• 「管理用 PC 」→「メールサーバ」のポート番号 110（ POP3 ）による受信も許可

したがって、空欄 c は「メールサーバ（選択肢エ）」で、空欄 b は、「 110 （選択肢エ）」です。

「管理用 PC 」→「メールサーバ」のポート番号 22（ SSH ）も許可されていますが、これはメールの送受信ではなく、メールサーバを管理するためにログインするためです。

解答設問 1　a ― エ、 b ― イ、 c ― エ、 d ― エ

いかがでしたか？

メールの通知プロトコルである SMTP と POP3 の役割を、しっかりと理解できたでしょう。

この連載では、今後も、多くの受験者が苦手としている用語を取り上げて行きます。それでは、またお会いしましょう！

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やるべき問題とは、よく出る問題であり、かつ、練習すればできる問題（練習しないとできない問題）です。

swipeIP アドレスや 2 進数、表などはは横スクロールできます

厳選問題looks_one丁寧に学習して IPアドレスの苦手意識を克服しよう

私が講師を担当している試験対策講座では、「 IP アドレス苦手！」「サブネットマスクわかんない！」という人が、とっても多いです。

読者の皆さんも、おそらく同じではないでしょうか。

この問題を解くには、 IP アドレスに関する様々な知識が要求されますので、丁寧に学習して、苦手意識を克服しましょう。 やや説明が長くなりますが、がんばってお読みください。

IP アドレスの基礎知識

IP アドレスの範囲

IP アドレス（ IPv4 の IP アドレス）は、 2 進数で 32 ビットの数値です。

11000000101010000000000000000001

それを 8 ビットずつ 4 つの部分に区切り、それぞれの部分を 10 進数で示して、区切りにドット（ . ）を置きます。

11000000.10101000.00000000.00000001
-> 192.168.0.1

8 ビットの 2 進数の範囲は、00000000 ～ 11111111 です。 これを 10 進数に変換すると、0 ～ 255 になります。

したがって、 IP アドレスの範囲は、0.0.0.0 ～ 255.255.255.255 です。 これが、 1 つ目の知識です。

ネットワークアドレスとホストアドレス

一般的には、「ネットワーク = インターネット」というイメージがありますが、 IT エンジニアが「ネットワーク」と言った場合は、会社や事務所のネットワークのように、小規模なネットワークを指します。

インターネットは、この小規模なネットワークと別のネットワークの間をつなぐものです。 「インター（ inter ）」は、「間の」という意味です。

この仕組みから、インターネットにおける識別番号である IP アドレスは、会社や事務所を識別する「ネットワークアドレス」とパソコンや通信機器を識別する「ホストアドレス」から構成されています。 これが、 2 つ目の知識です。

サブネットマスク

32 ビットの IP アドレスの上位桁がネットワークアドレスであり、下位桁がホストアドレスです。 その区切りを示す情報が「サブネットマスク」です。

サブネットマスクは、 IP アドレスと同じ形式で示されます。

この問題では、 255.255.255.240 がサブネットマスクです。
これを 2 進数にすると、

11111111.11111111.11111111.11110000

になります。

このように、サブネットマスクは、上位桁に 1 が並び、下位桁に 0 が並んだものとなります。

1 が並んだ範囲が ネットワークアドレス であり、
0 が並んだ範囲が ホストアドレス です。

このサブネットマスクは、上位 28 ビットが ネットワークアドレス であり、下位 4 ビットが ホストアドレス であることを示しています。

これが、 3 つ目の知識です。

ネットワークアドレスのルール

この問題では、ネットワークアドレスが、 200.170.70.16 です。

下位 4 ビットが ホストアドレスなので、 200.170.70.16 の 下位 8 ビットの 16 の部分だけを 2 進数にしてみましょう。

200.170.70.00010000

になります。

ネットワークアドレスとホストアドレスを [ ] で囲んで区別して示すと、

[ 200.170.70.0001 ][ 0000 ] 

になります。

ネットワークアドレスは、同じネットワーク（会社や事務所）では同じでなければなりません。 逆に、ホストアドレスは、同じであってはなりません。

したがって、このネットワークでホストに割り振れる IP アドレスは、ホストアドレスの 4 ビットを変化させた

[ 200.170.70.0001 ][ 0000 ] ～ [ 200.170.70.0001 ][ 1111 ]

です。

これが、 4 つ目の知識です。

ホストアドレスのルール

長い説明も、もうすぐ終わりですので、がんばってください。

ホストアドレスには、「他のホストと同じではいけない」ということの他にも、

「すべてが 0 ではいけない」
「すべてが 1 ではいけない」

というルールがあります。

すべてが 0 は、ホストアドレスを無しにして「ネットワークアドレスを示すもの」とみなされます。
すべてが 1 は、ネットワークのすべてのホストを宛先とする「ブロードキャスト（一斉同報）」とみなされます。

そういうルールになっているのです。

したがって、先ほど

[ 200.170.70.0001 ][ 0000 ] ～ [ 200.170.70.0001 ][ 1111 ] 

の範囲の IP アドレスが割り振れると説明しましたが、実際には、すべてが 0 の [0000] と、すべてが 1 の [1111] を 除いた

[ 200.170.70.0001 ][ 0001 ] ～ [ 200.170.70.0001 ][ 1110 ] 

の範囲の IP アドレスが割り振れます。 これが、 5 つ目の知識です。

これで、ようやく問題を解く知識がそろいました。

問題の解説

[ 200.170.70.0001 ][ 0001 ] ～ [ 200.170.70.0001 ][ 1110 ] 

から [ ] を取ると、

200.170.70.00010001 ～ 200.170.70.00011110

です。

下位 8 ビットの 2 進数を 10 進数に変換すると、

200.170.70.17 ～ 200.170.70.30

です。

したがって、このネットワークでホストに割り振れる IP アドレスは、

200.170.70.17 ～ 200.170.70.30

です。

この範囲にないのは、エの

200.170.70.31

です。

解答は、エです。

解答　エ

1 つの問題を解くのに、これほど多くの知識が必要なのですから、「 IP アドレス苦手！」「サブネットマスクわかんない！」という人が多いのも当然ですね。

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厳選問題looks_two状態遷移図？ オートマトン？ ナニコレ？ と思ったら練習しておこう

問 4　平成 30 年度 春期

入力記号，出力記号の集合が { 0, 1 } であり，状態遷移図で示されるオートマトンがある。 0011001110 を入力記号とした場合の出力記号はどれか。 ここで，S は初期状態を表し，グラフの辺のラベルは，入力/出力を表している。

(状態遷移図]

ア　0001000110　　
イ　0001001110
ウ　0010001000　　
エ　0011111110

問題に示された図を見て「ナニコレ？」と思った人が多いのではないでしょうか。 これは、「状態遷移図」と呼ばれる図です。

さらに問題文に示された「オートマトン」という言葉も「ナニコレ？」でしょう。

オートマトンは、直訳すると「自動（オート）」「機械（マトン）」という意味で、コンピュータを数学的なモデルで示したものです。 ますます「ナニコレ？」ですね。

でも、解き方がわかってしまえば、とっても簡単な問題ですので、この機会に、しっかりと覚えておきましょう。

オートマトンは、状態を持つ機械であり、外部から入力されたデータに応じて、状態が遷移（変化）していきます。 その際に、データを出力することもあります（この問題では、データを出力しています）。

状態遷移図では、それぞれの状態を円で表し、円から円に引かれた矢印で状態の遷移を示します。 線の上には「入力 / 出力」という形式でデータを書き添えます。

オートマトンに入力されるデータは、問題文に示された「 0011001110 」です。 これが、左から順に
「 0 」
「 0 」
「 1 」
　︙
「 0 」
と 1 文字ずつオートマトンに与えられ、それぞれに応じて状態の遷移と出力が行われます。 そのルールを示したものが、状態遷移図です。

これで、状態遷移図とオートマトンの意味がわかりましたね。

それでは、問題を解いてみましょう。

「 0011001110 」という入力に対して、どのような出力が得られるかを選択肢から選ぶ問題です。

状態遷移図の円の中には、状態の名前が書き込まれています。 この問題では、S₁, S₂, S₃ です。 大きな矢印が付けられた S₁ が初期状態です。

「 0011001110 」を 1 文字ずつ「 0 」「 0 」「 1 」・・・「 0 」に分けて、それぞれの入力に対する出力と遷移先は、以下のようになります。

ここでは、上から下に向かって、状態の遷移を書いています。 すべての出力を、上から順に並べると「 0001000110 」になります。

解答は、アです。

解答　ア

厳選問題looks_3できる！ と思っても、うっかり間違いをしないように絵を書こう

公開鍵暗号方式では、受信者が鍵のペアを作り、一方を暗号化用の「公開鍵」としてネットワーク経由で送信者に送り、もう一方を復号用の「秘密鍵」として受信者が保持します。

「そんなこと知ってるよ！」「公開鍵暗号方式の問題はできるぜ！」と思っている人が多いかもしれません。

ただし、そういう問題ほど、うっかり間違いをすることがよくあるので、鍵とデータの扱いを絵に書いて整理してみることをお勧めします。 絵に書けば、うっかり間違いを防げます。

ア～エの選択肢は、どれも「暗号化された電子メールを復号できるのは誰か？」という内容になっています。

この電子メールは、 B さんの公開鍵で暗号化されているので、それを復号できるのは、公開鍵のペアとなる秘密鍵を保持している B さんだけです。 復号の際に使われるのは、自分自身の（ B さんの）秘密鍵です。

したがって、解答は、イです。

解答　イ

この解説を読んで「絵なんか書かなくてもできるよ！」と思った人こそ、うっかり間違いをしないように絵を書いてください。

かくいう筆者は、講座や記事で問題の解説をするときに、何度もうっかり間違いをしています。 「できる！」と思っているからです。

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厳選問題looks_4問題の意味がわかれば、楽勝！ 楽勝！

意味がわかりににくい問題であり、難しく感じるでしょう。 そういう問題は、意味がわかれば、とっても簡単です。

問題文に示された「ステートフルインスペクション」「静的なパケットフィルタリング」といった難しそうな言葉を気にする必要はありません。

この問題を解くには、

• ファイアウォールがポート番号を見て、パケット通過の可否を判断していること
• Web ページを提供する HTTP サーバは 80 、メールを転送する SMTP サーバは 25 、メールを受信する POP3 サーバは 110 のように、よく知られたサーバプログラムのポート番号は、あらかじめ決められていること
• Web ブラウザやメールソフトなどクライアント側のプログラムのポート番号は、1024 以上の任意の値が設定されること

を知っていれば OK です。 ポート番号とは、プログラムが持つ通信窓口を識別する番号のことです。

選択肢を見てみましょう。

左側には、送信元とあて先に「 PC 」と「 SMTP サーバ」という言葉が並んでいます。

「 PC 」とは、クライアント側のプログラムのことですから、ポート番号は 1024 以上です。
「 SMTP サーバ」のポート番号は、25 です。

したがって、左側の「 PC 」「 SMTP サーバ」と、右側の「 1024 以上」「 25 」の対応が合っている選択肢を選べばよいのです。 そういう意味の問題です。

解答は、ウです。

解答　ウ

「ええっ、たったそれだけの問題ですか？」と思われるかもしれませんが、そうなのです。

「 SMTP サーバ」の部分を「 HTTP サーバ（ Web サーバ）」に変えた問題も何度も出ていますので、主要なポート番号を覚えておきましょう。

• HTTP サーバ は 80
• SMTP サーバ は 25
• POP3 サーバ は 110

です。

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厳選問題looks_5知らない用語に遭遇したら、言葉の意味から判断せよ！

基本情報技術者試験の受験者の多くは、 IT エンジニア（または、それを目指す人）でしょう。

IT エンジニアというものは、技術に興味はあっても、金勘定には興味がないものです。 その気持ち、よ～くわかります。 お金は、数えても増えないからです。

「お金を数えている暇があったら、技術でお金を稼ぎたい」と考えるのが、 IT エンジニアです。

しかし、基本情報技術者試験には、金勘定に関する問題も出題されます。 そのような問題には、 IT エンジニアが知らない（そもそも覚える気がない）用語があります。

この問題の「先入先出法」は、その好例でしょう。 さあ、どうしましょう？

もしも、知らない用語に遭遇したら、言葉の意味から判断してください。 それを知ってほしいので、この問題を厳選問題としました。 それに、「先入先出法」は、とてもよく出題されます。

言葉の意味は、「先に入れたものを、先に出す方法」でしょう。

問題に示された表には、「日付」ごとに「仕入」や「売上」があり、それぞれに「個数」と「単価」が示されています。 このことから、「先入先出法」とは、「先に仕入れた商品を、先に売る方法」と予測できます。

この予測に沿って計算を行ってみて、結果と同じ値が選択肢にあれば、きっと予測は合っています（もしも、選択肢になければ、違う予測を立ててください）。

以下は、それぞれの日付における在庫の評価額（在庫として持っている商品の個数 × 単価）を書き出したものです。

当月末（ここでは最後の日付の 30 日）の在庫の評価額は、

20 個 × 130 円 ＝ 2,600 円 と
10 個 × 110 円 ＝ 1,100 円 を足した 3,700 円

です。 この値は、選択肢のエにあります。

実際の解答も、エです。

解答　エ

記事をお読みいただきありがとうございます。

もしも、一度解いただけでは、よくわからない問題があったなら、わかるまで何度でも練習してください。 「やるべき問題」は、「わかるまでやるべき問題」だからです。

この厳選問題大全集が、受験者の皆様のお役に立てば幸いです。

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