公開鍵暗号方式とは？わかりやすく解説
公開してよい鍵と、自分だけが持つ鍵を使い分ける暗号方式を学びます。
最初に考えてみよう
秘密のメッセージを送りたいのに、そのための秘密の鍵まで一緒に送ってしまうと、途中で盗まれる危険があります。どうすれば、秘密の鍵をそのまま渡さずに、安全なやり取りを始められるのでしょうか？
解説
12つの鍵（ペアで使う）
Bさんが鍵を2本ペアで持っています。 公開鍵を配ってみて、2本の鍵の「居場所」がどう違うか見てみましょう。
- PUBLIC公開鍵配ってOK
みんなに渡してよい鍵。暗号化（閉める）専用。これだけでは中身を開けられない。
- PRIVATE秘密鍵本人だけ
絶対に配らない、自分だけの鍵。復号（開ける）専用。公開鍵で閉めたものを開けられる唯一の鍵。
※ よくある勘違い：「公開鍵で何でも開ける」「秘密鍵も相手に配る」は誤り。閉めるのは公開鍵、開けるのは秘密鍵。
2送信の流れ（2段階：鍵を配る → 暗号通信）
AさんからBさんへ秘密のメッセージを送ります。先に公開鍵を渡してから通信する流れを、 再生または矢印で1歩ずつ追いましょう。
STEP 1 / 6
Bが鍵ペアを持つ
Bさんの手元
Bが公開鍵と秘密鍵をペアで作る。秘密鍵は手元に残す
確かめ：Bさんに届いた暗号文、どの鍵で開ける？
Bさんの公開鍵で閉めた暗号文です。鍵を選んで差し込んでみましょう。
3共通鍵方式とのちがい
鍵が1本だけの共通鍵方式とくらべると、違いがはっきりします。
共通鍵
同じ1本で両方
公開鍵
ペアの2本で役割分担
| 共通鍵 | 公開鍵 | |
|---|---|---|
| 鍵の数 | 1本（同じ鍵を共有） | 2本ペア（公開鍵＋秘密鍵） |
| 暗号化／復号 | 同じ鍵で両方 | 公開鍵で暗号化→秘密鍵で復号 |
| 鍵を配る悩み | あり（同じ鍵を安全に渡す必要） | 小さい（公開鍵は配ってよい） |
| 速さ | 速い | 遅め |
※ 公開鍵暗号はデジタル署名にも使われます（こちらは逆に、秘密鍵で署名し公開鍵で確認）。
試験のポイント
ITパスポート試験での問われ方
公開鍵と秘密鍵の役割、暗号化・復号・デジタル署名の関係が問われる
間違えやすいポイント
- 公開鍵で何でも開けられると思う
- 秘密鍵を相手にも配るものだと思う
関連用語
公開鍵暗号、秘密鍵、公開鍵、デジタル署名、PKI
図解の内容を文章で読む
公開鍵暗号方式をイメージでつかむ
公開鍵暗号方式は、公開鍵と秘密鍵というペアの鍵を使います。公開鍵は相手に渡してよく、秘密鍵は自分だけが守ります。相手が公開鍵で暗号化した内容は、対応する秘密鍵を持つ人だけが元に戻せます。
たとえると：誰でも投函できる郵便受けと、持ち主だけが開けられる鍵の関係に近いです。
公開鍵暗号方式では、ペアになった2つの鍵を使います。公開鍵は誰に渡してもよい鍵、秘密鍵は本人だけが厳重に守る鍵です。秘密のメッセージを送りたい人は、受信者の公開鍵で暗号化します。それを元に戻せるのは、ペアの秘密鍵を持つ受信者だけです。郵便受けにたとえると、投函口（公開鍵）は誰でも使えますが、取り出せるのは鍵（秘密鍵）を持つ持ち主だけ、という関係です。共通鍵方式と違って鍵配送問題が起きない一方、処理は遅めです。注意点は「秘密鍵は絶対に配らない」こと、そして暗号化に使うのは「受信者の公開鍵」であることです。試験では、誰の・どちらの鍵で暗号化し復号するか、の組合せが最頻出です。
押さえどころ
- 公開鍵 = 渡してよい鍵
- 秘密鍵 = 自分だけが守る鍵
- デジタル署名にも使われる
確認問題（6問）
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「公開鍵暗号方式」の過去問（3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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