【情報セキュリティ】鍵の受け渡し問題を解決！「公開鍵暗号方式」｜情報処理問題1000本ノック

ネットワークを介して安全にデータを送るためには、暗号化が欠かせません。数ある暗号方式の中でも、一対の異なる鍵を使う「公開鍵暗号方式」の代表格をマスターしましょう。

1. 問題：暗号方式の分類

【 問題 】 次のうち、公開鍵暗号方式に分類されるアルゴリズムはどれでしょうか？

ア、DES   イ、AES   ウ、RC4   エ、RSA

2. 正解：暗号アルゴリズムに関する正解

正解： エ、RSA

3. 解説：ペアの鍵が織りなす高度な仕組み

公開鍵暗号方式は、データの暗号化と復号に「対（ペア）となる異なる鍵」を使用するのが最大の特徴です。

【図解：公開鍵暗号の仕組みとRSA】

■ RSAとは
・開発者3人の頭文字をとった名称です。非常に大きな数の「素因数分解」が困難であることを安全性の根拠にしています。

■ 2つの鍵の役割
・公開鍵：誰にでも渡して良い鍵。受信者が送信者に渡し、データの「暗号化」に使われます。
・秘密鍵：受信者本人だけが持つ鍵。暗号化されたデータの「復号」に使われます。

■ メリット
・共通鍵暗号のように「鍵をどうやって安全に相手に届けるか」という悩みが解消されます。

[ 選択肢（共通鍵暗号）の整理 ]
★ DES (Data Encryption Standard)：かつての標準。現在は安全性が低下し、推奨されません。
★ AES (Advanced Encryption Standard)：現在の世界標準。非常に高速で強固です。
★ RC4：かつて無線LAN（WEP）などで使われたストリーム暗号方式です。

1. 理解のコツ: 公開鍵は「開いた状態の南京錠」を配り歩くようなものです。誰でも箱に荷物を入れて鍵をかける（暗号化）ことはできますが、それを開けられるのは鍵（秘密鍵）を持っている自分だけ、と考えるとイメージしやすくなります。
2. 試験対策の視点: 「公開鍵＝RSA、楕円曲線暗号」とセットで覚えましょう。また、公開鍵暗号は計算処理が重いため、実際の通信では「共通鍵を安全に送るため」だけに公開鍵を使い、その後のデータ本体は共通鍵で送る「ハイブリッド暗号方式」が一般的です。

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4. まとめ

「素因数分解の難しさを利用した、ペアの鍵による暗号方式」。これがRSA（公開鍵暗号方式）です。デジタル署名などにも応用される、セキュリティの最重要トピックであることを押さえておきましょう。