【仕組み解説】HTTPSはどうやって通信を暗号化しているのか — TLS/SSLの裏側を図解

ひよこ

ブラウザのアドレスバーに鍵マークが出るけど、あれって何を意味してるの？

ペンギン先生

あの鍵マークは「この通信はHTTPSで暗号化されてるよ」という表示だよ。ただし、Chromeは鍵マークがサイトの信頼性の証明だと誤解されやすいため、Chrome 117から中立的な設定アイコンに置き換えると発表しているんだ。ブラウザによって見た目は違うけど、HTTPのサイトには「保護されていない通信」と警告が出るよ。HTTPだと通信内容がそのまま流れるから、途中で誰かに覗き見される可能性がある。HTTPSはその通信を暗号化して、第三者に中身を読まれないようにしてるんだ。

ひよこ

HTTPに「S」がついただけで、そんなに変わるの？

ペンギン先生

「S」はSecureのSだよ。具体的には、HTTPの下にTLS（Transport Layer Security）という暗号化の層を挟んでいるんだ。昔はSSLと呼ばれていたけど、今はTLSが正式名称。このTLSのおかげで、パスワードやクレジットカード番号を送っても途中で盗み読まれない仕組みになっているよ。

ひよこ

TLSってどうやって暗号化を始めるの？いきなり暗号で話し始めるわけじゃないよね？

ペンギン先生

いい質問だね。暗号通信を始める前に「TLSハンドシェイク」という準備のやり取りがあるんだ。まずクライアント（ブラウザ）が「ClientHello」を送って、対応する暗号方式の一覧を伝える。サーバーが「ServerHello」で使う暗号方式を決めて返す。次にサーバーが証明書を送って「自分は本物だよ」と証明する。そして鍵交換の値をやり取りして、双方が同じ共通の暗号鍵を作る。この一連の流れが終わると、やっとアプリケーションのデータを送る暗号化通信がスタートするよ。

ひよこ

公開鍵暗号と共通鍵暗号っていう言葉を聞いたことがあるけど、両方使うの？

ペンギン先生

そう、HTTPSは両方を組み合わせて使っているよ。共通鍵暗号は高速だけど、その鍵を盗み見られるかもしれない経路で相手に渡すのが難しい。そこで最初に、公開鍵暗号の仕組みを使った鍵交換で、盗聴されても第三者には分からない形で、双方が同じ共通鍵を作るんだ。TLS 1.3では、あとから鍵が漏れても過去の通信が解読されない「前方秘匿性」のあるECDHEなどの方式だけが使われるよ。サーバーの公開鍵は、相手が本物かを署名で確かめるために使う。あとは高速な共通鍵暗号で通信するから、お互いの長所を活かしたハイブリッド方式だね。

ひよこ

サーバーの証明書って、誰が「本物」って保証してくれるの？

ペンギン先生

それが「認証局」の役割だよ。サーバー証明書にはCAの電子署名が入っていて、ブラウザはその署名を検証するんだ。実は証明書はチェーン（連鎖）になっていて、サーバー証明書→中間CA→ルートCAとたどっていく。ルートCAの証明書はブラウザやOSにあらかじめ組み込まれているから、そこまでたどれれば「信頼できる」と判断される仕組みだよ。

ひよこ

証明書を取るのってお金がかかるんじゃなかったっけ？

ペンギン先生

昔は有料が当たり前だったけど、2015年に最初の証明書を発行したLet's Encryptという無料のCAが登場して状況が変わったよ。自動で証明書を発行・更新できるから、個人のブログでも簡単にHTTPS化できるようになった。これが「常時HTTPS化」を一気に後押ししたんだ。Let's Encryptの発表では、公開前は世界のHTTPS利用が30%未満だったのが、今は約8割（米国は95%近く）まで増えているよ。

ひよこ

TLSにもバージョンがあるって聞いたけど、最新版は何が違うの？

ペンギン先生

最新のTLS 1.3は2018年に策定されたバージョンだよ。大きな改善点は2つ。まずハンドシェイクが高速化されて、TLS 1.2では2往復必要だったのが、通常は1往復で済むようになった。接続の立ち上がりが速くなるんだ。もう1つは安全性の向上で、古い暗号方式が削除され、静的RSAのような前方秘匿性のない鍵交換もなくなった。設定ミスで危険な暗号を選んでしまうリスクが減ったよ。

ひよこ

じゃあHTTPSなら絶対安全ってこと？

ペンギン先生

「通信経路の安全」は確保されるけど、「通信相手が善良かどうか」は別問題だよ。フィッシングサイトでもHTTPS対応しているものはたくさんある。鍵マークやHTTPSは「通信が暗号化されている」ことを意味するだけで、「サイトが安全」という意味ではないんだ。だから鍵マークだけで安心せず、URLのドメインをちゃんと確認する習慣が大事だね。

参考資料

確認日：2026年9月20日。

• RFC 8446 TLS 1.3 — 1章2節：静的RSA・DH暗号スイートの削除、前方秘匿性、旧式の共通鍵暗号の削除、ServerHello以降のハンドシェイクの暗号化。2章：鍵交換・証明書による認証・パラメーター交渉。
• RFC 5246 TLS 1.2 — 7.3節 Figure 1：TLS 1.2の完全ハンドシェイクのメッセージ順（2往復）。
• An Update on the Lock Icon（Chromium Blog） — 鍵アイコンを中立的なアイコンへ置き換える理由と、Chrome 117での導入予定。HTTPは引き続き安全でないと表示。
• 10 Years of Let’s Encrypt Certificates — 2015年9月14日に最初の証明書を発行。HTTPS利用率は30%未満から約80%、米国は95%近く。