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暗号化

元のデータである平文を、暗号アルゴリズムと鍵(キー)を使って暗号文に変換し、第三者に内容を読まれにくくする技術です。

用語解説

暗号化とは

暗号化とは、第三者に内容を知られないように、元のデータ(平文)を暗号アルゴリズムと鍵(キー)を使って読めないデータ(暗号文)に変換することです。

ネットワークでデータをやり取りする際に、途中でデータが盗み見られる盗聴を防ぐ目的で利用されます。

基本用語

用語 説明
平文(ひらぶん) 暗号化する前の元のデータです。
暗号文 暗号化した後のデータです。
鍵(キー) 暗号化と復号に使う情報です。
暗号アルゴリズム 変換の手順(規則)です。

暗号化と復号の関係

暗号化と復号は次の関係で整理します。

処理 入力 出力 必要なもの
暗号化 平文 暗号文
復号 暗号文 平文

主な方式

共通鍵暗号方式

暗号化と復号に同じ鍵を使います。

  • 長所。処理が速く、大量データに向きます。

  • 注意点。送信者と受信者が同じ鍵を安全に共有する必要があります。

公開鍵暗号方式

暗号化と復号に異なる鍵(公開鍵、秘密鍵)を使います。

  • 公開鍵。誰に公開してもよい鍵です。

  • 秘密鍵。持ち主だけが厳重に保管する鍵です。

  • 長所。共通鍵の共有(鍵配送)を安全にしやすいとされます。

  • 注意点。一般に共通鍵暗号方式より処理が重いとされます。

2つの方式の比較

項目 共通鍵暗号方式 公開鍵暗号方式
使う鍵 1つ(共通鍵) 2つ(公開鍵、秘密鍵)
暗号化と復号 同じ鍵を使います。 異なる鍵を使います。
処理速度 速い傾向があります。 遅い傾向があります。
鍵の受け渡し 共通鍵を安全に渡す必要があります。 公開鍵は公開してよいです。
代表例 AES RSA

暗号化で守れることと守れないこと

暗号化は機密性の確保に有効です。一方で、暗号化だけでは次の性質は直接は保証しません。

  • 改ざんされていないこと(完全性)

  • 本人が送ったこと(認証)

通信では、暗号化に加えてメッセージ認証コードやデジタル署名などを併用することが多いです。

理解のポイント

  • 暗号化の主目的は機密性の確保です。

  • 鍵が漏えいすると暗号化の効果が小さくなるため、鍵管理が重要です。

  • 共通鍵暗号方式は処理が速い一方で、鍵共有が課題です。

  • 公開鍵暗号方式は鍵共有の課題を小さくしやすい一方で、処理が重い傾向です。

発展知識

関連用語

用語 概要(40文字程度)
復号 暗号文を鍵で平文へ戻す処理です。
共通鍵暗号方式 暗号化と復号に同じ鍵を使う方式です。
公開鍵暗号方式 公開鍵と秘密鍵のペアで暗号化する方式です。
認証 相手が正しい本人か確認する仕組みです。
電子署名 改ざん検知と送信者確認に使う技術です。
ハッシュ関数 改ざん検知に使う要約値を作る関数です。
SSL/TLS 通信を暗号化し盗聴等を防ぐプロトコルです。
鍵管理 鍵の生成、保管、更新、破棄の管理です。