ディジタル署名と認証局とは？わかりやすく解説
「本人が送った」「改ざんされていない」を証明するディジタル署名と、公開鍵を保証する認証局(CA)を学びます。
最初に考えてみよう
メールや電子ファイルは、見た目だけでは本当に本人が送ったものか、途中で書き換えられていないか分かりません。どうすれば、送った人と内容の正しさを確認できるのでしょうか？
解説
1署名検証ラボ ― ニセモノを見破れ
山田さんが「支払います」という文書に署名して送ります。 あなたは受信者。届き方を選んで、検証まで進めてみましょう。
STEP 1 / 8
文書を書く
山田さんの手元
山田さんが「1万円 支払います」を書く。これに署名を付ける
2その公開鍵、本物？＝認証局(CA)
署名の検証には「送信者の公開鍵」を使います。でも、その公開鍵が本当に本人のものか、誰が保証する？
STEP 1：その公開鍵、本物？
この「山田の公開鍵」、本当に山田さんのもの？
3暗号化との違い
| 暗号化 | ディジタル署名 | |
|---|---|---|
| 目的 | 中身を読まれないようにする | 本人確認＋改ざん検知 |
| 署名/暗号化する人 | 送る人（相手の公開鍵で） | 送る人（自分の秘密鍵で） |
| 開く/検証する人 | 受け取る人（自分の秘密鍵で） | 受け取る人（相手の公開鍵で） |
※ どちらも公開鍵＋秘密鍵のペアを使いますが、「どっちの鍵で・誰が」処理するかが逆。ここが試験の狙い目です。
試験のポイント
ITパスポート試験での問われ方
署名と検証で使う鍵の組合せ、暗号化との違い、認証局の役割が問われる
間違えやすいポイント
- 暗号化と署名で使う鍵を取り違える
- 署名でメール本文が秘密になると誤解する
関連用語
ディジタル署名、秘密鍵、公開鍵、ハッシュ値、認証局(CA)、電子証明書、PKI
図解の内容を文章で読む
ディジタル署名と認証局をイメージでつかむ
ディジタル署名は、送信者が自分の秘密鍵で文書の指紋（ハッシュ値）を暗号化したものです。受信者は送信者の公開鍵で検証し、本人が送ったこと（なりすまし防止）と途中で書き換えられていないこと（改ざん検知）を確認します。暗号化とは鍵の使い方が逆である点に注意します。さらに、その公開鍵が本物だと保証するのが信頼できる第三者＝認証局(CA)で、電子証明書を発行します。これらを支える仕組み全体をPKI（公開鍵基盤）と呼びます。
たとえると：実印を押して印鑑証明を添えるイメージ。実印（秘密鍵で署名）は本人しか押せず、役所（認証局）が『この印は確かに本人のもの』と証明書で保証します。
ディジタル署名は、「この文書は確かに本人が作り、途中で書きかえられていない」ことを証明する技術です。送信者は文書のハッシュ値（指紋）を自分の秘密鍵で暗号化して署名として添え、受信者は送信者の公開鍵でそれを検証します。秘密のメッセージを送る暗号化では「受信者の公開鍵で暗号化→受信者の秘密鍵で復号」なのに対し、署名は「送信者の秘密鍵で署名→送信者の公開鍵で検証」と、鍵の使い方がちょうど逆になるのが最大のポイントです。また、署名は本文を秘密にする機能ではありません（秘密にしたければ別途暗号化が必要です）。さらに「その公開鍵が本物か」を保証するのが認証局（CA）で、電子証明書を発行します。このしくみ全体をPKI（公開鍵基盤）と呼びます。試験では鍵の組合せと認証局の役割が最頻出です。
押さえどころ
- 署名＝送信者の秘密鍵／検証＝送信者の公開鍵
- なりすまし防止＋改ざん検知
- 認証局(CA)が公開鍵を保証し証明書を発行
確認問題（4問）
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「ディジタル署名と認証局」の過去問（6問）
IPAが公開しているITパスポート試験の公開問題から、このテーマの問題を集めました。
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