公開鍵暗号 とは？

共通鍵（1つの鍵を使い回す）の問題は「鍵をどうやって安全に渡すか」という「鍵配送問題」があること。公開鍵暗号は公開鍵を誰でも知れるようにして暗号化、復号は自分だけが持つ秘密鍵でするから、事前の安全な鍵交換が不要になる。

例えばHTTPS通信。サーバは公開鍵を証明書に入れて公開する。クライアントはそれで共通鍵を暗号化して送り、サーバが秘密鍵で復号して共通鍵を取得。その後は共通鍵で高速な暗号通信をする。

公開鍵暗号を逆に使う。秘密鍵で署名して（「私が作ったことの証明」）、公開鍵で検証する。誰でも公開鍵で「本当にこの秘密鍵の持ち主が署名したか」を確認できるから改ざん検出に使える。

そうだよ。ssh-keygenで鍵ペアを作り、公開鍵をサーバに登録、秘密鍵は手元に保持する。接続時にサーバが秘密鍵の持ち主かを検証して認証する。パスワード認証よりはるかに安全だから、サーバ管理ではSSH公開鍵認証が必須とされているよ。

現在の主流であるRSAや楕円曲線暗号は、理論上は量子コンピュータのショアのアルゴリズムで解読可能だよ。だからNISTが量子耐性のある「ポスト量子暗号」の標準化を進めていて、2024年に最初の標準が正式決定された。まだ実用的な量子コンピュータは存在しないけど、「今暗号化したデータを将来解読される」リスクに備えて、金融機関などは既に移行を始めているよ。