【RSA暗号】暗号化方式とは【サマーウォーズ】

こんにちは、暇すぎてやることを模索中のふぁみまです。

昨日の金曜ロードショー、サマーウォーズでしたね。長野の上田という場所が舞台となっている作品ですが、以前長野に住んでて上田にも行ったことがあるのでなんだかうれしくなります。

今回はそんなサマーウォーズで出てくる暗号、ちなみに作中では明言はされてないのですがRSA暗号だろうと言われているということで暗号化方式について触れていこうと思います。

そもそも暗号化方式とは・・・？

IT社会と化した今、セキュリティは非常に大事なものになってきましたよね。盗聴や改ざん、なりすましなどたくさんの脅威がネット上ではありふれています。そんな中でいかに盗聴を防いでいくかという課題に立ち向かえる存在、それが「暗号化」です。

暗号化は、平文（そのままの文）を何らかの方法で一見何の意味もないような文字列（または図式）に置き換えることをいいます。

この暗号化の方式について、今日はメジャーな２種類の方式を紹介したいと思います。

〇共通鍵暗号方式

これは単純に暗号化する鍵と復号する(暗号化した文字列を平文に戻す)鍵が一緒な方式です。いきなり「鍵」というワードが出てきましたがこれは想像しやすいと思います。暗号化や復号に必要なもの(情報)を「キー」と呼ぶからです。まさに、”鍵”ですね。

つまりは暗号化も復号も同じルールで行う方式になります。

送信者が送った平文を受信者が受け取るまでの流れの図解です。もうこれありふれた図なんだけどあえて自分で描いてみました(笑)超絶雑ですみません

気を取り直して、次は公開鍵暗号方式いきましょう(笑)

〇公開鍵暗号方式

公開鍵暗号化方式は暗号化と復号に使う鍵が別々である暗号化方式です。

公開鍵と秘密鍵の２種類のカギを使っていきます。

公開鍵はその名の通り、一般に公開された鍵です。誰でも使用することができる鍵で、公開鍵暗号化方式において暗号化に使われる鍵のことをいいます。

秘密鍵は復号に使う鍵です。これは平文を受け取る側の受信者のみが知りえる鍵です。

送信者が平文を受信者に送りたいとき、受信者の公開鍵を使って暗号化、受信者は自身の秘密鍵を使って復号します。「誰」の公開鍵なのか、「誰」の秘密鍵なのか、これが基本情報技術者試験などではよく問われますね。受け取り側のカギを使っているということを頭に入れておきましょう。

さて、ここまで２つの暗号化方式を紹介したんですが、RSA暗号の話題がひとつもでてないですね。

実はRSA暗号は公開鍵暗号方式の一種なのです。RSA暗号は巨大な数の素因数分解に膨大な時間がかかることを安全の根拠としています。

RSA暗号がどんな暗号なのか、これは私には説明しきれないのでぜひ気になった方は調べてください(逃亡！(笑))

話は戻りますが、共通鍵暗号方式と公開鍵暗号方式、それぞれメリットとデメリットがあります。共通鍵暗号方式ってそもそもどうやって共通鍵を配布するんだろうってなりませんか？共通鍵が第3者に知られてしまうと誰でも復号できちゃいますよね。じゃあ公開鍵暗号方式のほうがいいじゃん、となりますが共通鍵暗号方式に比べて、暗号化と復号の処理が非常に時間がかかってしまうのです。

それを解決したのがハイブリッド方式です。じゃあ共通鍵も公開鍵もいいとこどりしようよ！となったのがこれです。

まず、「共通鍵」を公開鍵暗号方式で送ります。鍵そのものを暗号化するっていう方法が斬新ですよね。

共通鍵を安全に送ることができたら、その後のやりとりは共通鍵で行います。これによって高速な通信が実現できます。

このハイブリッド方式は、皆さんも聞いたことがあるであろう、SSL/TLSの暗号化技術で使われています。

そんな感じで以上が暗号化方式の説明になります。基本情報や応用情報技術者試験では必須の知識です。ここにさらにディジタル署名なんかを学んでいくと最初は混乱しがちなのですが、1つ1つ確実に覚えていきましょう！

最後に基本情報技術者試験を受けようと思ってる方に暗号方式の分野で抑えておきたいポイントをいっておきます。

・共通鍵暗号方式とは何か

・公開鍵暗号方式とは何か（「誰」のカギを使うのか明確に！）

・共通鍵暗号方式と公開鍵暗号方式の代表的な実装方式

・それぞれn人とやりとりしたいときのカギの数

ここまで覚えておけば暗号方式の分野はオッケーだと思います。

そんなわけで、今回は終わりになります。

サマーウォーズ、最高！！！！