【あーるえすえー】

RSA(アールエスエー) とは?

💡 巨大な数のかけ算は簡単、でも元に戻すのは超ムズい――その非対称さが鍵になる暗号
📌 このページのポイント
RSA暗号の仕組み 送信者 メッセージ 公開鍵で暗号化 誰でも暗号化できる 暗号文 秘密鍵で復号 本人だけが読める 受信者 復号して読む 公開鍵 全員に公開 + 秘密鍵 本人だけが保持 安全性の根拠:素因数分解の困難さ かけ算(簡単) 素数P × 素数Q = N 素因数分解(超困難) N → P, Q は何万年もかかる ※鍵長2048ビット以上が推奨
RSA暗号のイメージ
ひよこ ひよこ

RSAってよく聞くけど、どんな暗号なの?

ペンギン先生 ペンギン先生

RSAは「公開鍵暗号」の代表格で、2つの鍵をペアで使う暗号方式だよ。公開鍵で暗号化したものは、対応する秘密鍵でしか復号できないんだ

ひよこ ひよこ

鍵が2つあるってことは、普通の鍵とは違うんだね!

ペンギン先生 ペンギン先生

そうそう。たとえば、誰でも投入できる「郵便ポスト」が公開鍵で、ポストを開けられる鍵を持ってるのは自分だけ、というイメージだよ。誰でもメッセージを入れられるけど、読めるのは秘密鍵を持ってる人だけなんだ

ひよこ ひよこ

なるほど!でもなんでそれが安全なの?

ペンギン先生 ペンギン先生

RSAは「大きな数の素因数分解は超大変」という数学の性質を使ってるんだ。たとえば 7 × 13 = 91 は簡単に計算できるけど、91を素因数分解してと言われると少し考えるでしょ?これが何百桁の数になると、スーパーコンピュータでも何万年もかかるんだよ

ひよこ ひよこ

かけ算は簡単なのに、逆は難しいんだね!

ペンギン先生 ペンギン先生

まさにその非対称さがRSAの強みだよ。公開鍵から秘密鍵を逆算するのが事実上不可能だから安全なんだ。HTTPSの通信やSSH接続、電子署名など、インターネットのあちこちで使われているよ

ひよこ ひよこ

じゃあRSAがあれば安心なの?

ペンギン先生 ペンギン先生

実は、量子コンピュータが実用化されると素因数分解が高速に解けるようになる可能性があるんだ。ショアのアルゴリズムという量子アルゴリズムがRSAを破れることが理論的に証明されていてね

ひよこ ひよこ

えっ、それは大変じゃない!?

ペンギン先生 ペンギン先生

だから今、「ポスト量子暗号」という量子コンピュータでも破れない新しい暗号方式の標準化が進んでいるよ。NISTが2024年に最初の標準を発表して、RSAからの移行計画が本格化しているんだ。ちなみにRSAの鍵長は現在2048ビット以上が推奨で、短い鍵は既に安全とは言えなくなっているよ

ペンギン
まとめ:ざっくりこれだけ覚えればOK!
「RSA」って出てきたら「素因数分解の難しさを利用した公開鍵暗号の定番」と思えればだいたいOK!
📖 おまけ:英語の意味
「Rivest-Shamir-Adleman」 = リベスト・シャミア・エーデルマン
💬 1977年に発表した3人の研究者の名前の頭文字を取ったものだよ。Ron Rivest、Adi Shamir、Leonard Adlemanの3人で、MITで開発されたんだよ
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