公開鍵暗号 とは？

例えば秘密の文書を受け取るなら、公開鍵は相手に渡して暗号化してもらい、秘密鍵は自分の手元で復号に使うんだ。秘密鍵を相手に渡さずに済む。ただし公開鍵が本当に受信者のものかを確認する必要があるよ。

HTTPSで使うTLS 1.3の証明書認証では、電子署名で相手を確認し、通常は一時的なDiffie–Hellmanの鍵交換で共有の秘密を作るんだ。その後のデータは共通鍵で暗号化する。公開鍵で共通鍵を暗号化して送る、という古い方式をTLS 1.3の説明にそのまま使うことはできないよ。

署名用の秘密鍵で署名を作り、公開鍵で検証するんだ。対応する秘密鍵で署名されたことや、データが変わっていないことを確認できる。暗号化を単に逆向きに行う操作ではなく、署名だけでは内容は秘密にならないよ。

SSHの公開鍵認証も署名を使うよ。公開鍵をサーバに登録し、接続時には手元の秘密鍵で作った署名を送る。サーバは登録した公開鍵と署名を検証するんだ。秘密鍵自体を送るわけではないから、手元の秘密鍵をしっかり守ろう。

十分な能力のある量子コンピューターは、現在使われる公開鍵暗号の一部を破るおそれがあるんだ。これに備えるポスト量子暗号の最初の3標準をNISTが2024年に公開したよ。公開鍵暗号がすべて同じ弱点を持つわけではなく、どの方式を使うかが大切なんだ。