暗号のきほん｜「鍵」で秘密を守るしくみ

ネット通販もLINEも、裏では暗号が働いています。盗み見されても中身を守る、セキュリティの土台を見ていきましょう。

暗号＝鍵でかける南京錠

暗号は、データに「鍵」をかけて**読めない形（暗号文）**に変えること。正しい鍵を持つ人だけが元に戻せます（復号）。

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共通鍵と公開鍵

公開鍵暗号の賢いところは、「かける鍵（公開鍵）」を誰に見られてもよいこと。相手の公開鍵で暗号化すれば、相手の秘密鍵でしか開けません。だから初対面同士でも安全に通信できます。下のデモで、公開鍵でかけた暗号が「正しい秘密鍵でしか開かない」ことを実際に確かめられます（本物のRSA計算・小さな鍵で動かしています）。

ハッシュ：戻せない「指紋」

暗号と並んでもう一つ大事なのがハッシュ。データを固定長の値に変換する一方通行の計算で、元には戻せません。同じ入力からは必ず同じ値が出て、1文字でも違うと値がまるごと変わります（雪崩効果）。パスワードの保管や、ファイルが改ざんされていないかの確認に使われます。下で実際に打ち込んで確かめてみましょう。

もう少し詳しく（背景）

暗号じたいは大昔からあり、古代ローマでは文字を数個ずらすだけの「シーザー暗号」が使われていました。ただ、そうした昔の暗号は「やり方（アルゴリズム）」がバレると解けてしまう弱さがありました。現代の暗号は逆で、やり方は世界中に公開し、秘密にするのは「鍵」だけという考え方で成り立っています¹。こうすると、みんなで方式を検証して安全性を高められるからです。共通鍵暗号にずっと残っていた「同じ鍵をどうやって安全に相手へ渡すか」という難問（鍵配送問題）を、1970年代に登場した公開鍵暗号が鮮やかに解決しました。これがいまのHTTPSやデジタル署名につながる、暗号史の大きな転換点です²。

つぎに読むなら

• HTTPSのしくみ
• 耐量子暗号（PQC）
• 多要素認証

Footnotes

1. 「方式は公開してよく、鍵だけ秘密にすべき」という考え方（ケルクホフスの原理）。方式を秘密にして守る"隠すセキュリティ"より、公開して検証される暗号のほうが結果的に強い。 ↩

2. 共通鍵は速いが鍵の受け渡しが難しい。公開鍵は「配ってよい鍵」で暗号化し「秘密の鍵」で開けるため、初対面でも安全に通信できる。実際は両者を組み合わせて使う。 ↩