公開鍵暗号方式とは?こうかいかぎあんごうほうしき
公開鍵暗号方式とは、対になる公開鍵と秘密鍵を使い、一方の鍵で暗号化したものは他方の鍵でしか復号できない方式(非対称鍵暗号)。相手の公開鍵で暗号化すれば秘密鍵を持つ相手だけが読め、自分の秘密鍵で暗号化(署名)すれば本人であることを示せる。鍵はn人でも2n個で済む。
最終更新:2026-10-07
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共通鍵方式では、暗号文を送る前に鍵そのものを安全に渡さねばならず、鍵を安全に渡せるなら本文もそのまま渡せる、という堂々巡りが生じていた(鍵配送問題)。公開してよい鍵と秘密にする鍵を分けることでこの循環を断ち、面識のない相手とも安全に通信できるようにしたのが公開鍵暗号である。午前I(科目A-1)では、どちらの鍵を使うと何が得られるかという方向の問題として出る。
具体例
RSA暗号は大きな整数の素因数分解の困難さに、楕円曲線暗号は楕円曲線上の離散対数問題の困難さに安全性の根拠を置く。TLSの証明書やSSHの公開鍵認証、GnuPGによるメールの暗号化がこの方式の実装例。
試験での引っ掛け
必要な鍵の数は「公開鍵方式は2n個」「共通鍵方式はn(n−1)/2個」——この対比が定番。また用途の向きを取り違えないこと。秘匿したいなら相手の公開鍵で暗号化し、本人証明をしたいなら自分の秘密鍵で署名する。処理速度は共通鍵方式より大幅に遅く、本文全体の暗号化には使わない。
関連用語
出た過去問
問題文で直接問われたものと、解説の中で触れられたものが含まれます。
出典:平成28年度 秋期 高度試験 午前Ⅰ 問15(IPA)
OpenPGPやS/MIMEにおいて用いられるハイブリッド暗号方式の特徴はどれか。
正解:公開鍵暗号方式と共通鍵暗号方式を組み合わせることによって鍵管理コストと処理性能の両立を図る。
要点:本文は共通鍵、鍵配送は公開鍵で行うのがハイブリッド
ハイブリッド暗号方式は、本文の暗号化には処理が高速な共通鍵暗号を使い、その共通鍵(セッション鍵)だけを受信者の公開鍵で暗号化して送る方式である。共通鍵の事前配送問題を公開鍵暗号で解決しつつ、公開鍵暗号の処理の重さを本文には持ち込まない。
出典:平成29年度 秋期 高度試験 午前Ⅰ 問13(IPA)解説で登場
暗号方式に関する記述のうち、適切なものはどれか。
正解:共通鍵暗号方式では、暗号化及び復号に同一の鍵を使用する。
要点:共通鍵は同じ鍵で暗号化・復号、公開鍵は鍵の対を使い分ける
共通鍵暗号方式は暗号化と復号で同一の鍵を使うため対称鍵暗号とも呼ばれる。鍵を通信相手と安全に共有する必要がある一方、公開鍵暗号より処理が高速である。AESが共通鍵、RSAが公開鍵であり、秘匿目的の公開鍵暗号では受信者の公開鍵で暗号化し秘密鍵で復号する。
出典:平成29年度 春期 高度試験 午前Ⅰ 問13(IPA)解説で登場
暗号方式に関する説明のうち,適切なものはどれか。
正解:共通鍵暗号方式で相手ごとに秘密の通信をする場合,通信相手が多くなるに従って,鍵管理の手間が増える。
要点:共通鍵はn(n-1)/2個必要、鍵管理の負担が公開鍵方式の動機
共通鍵暗号方式では通信相手ごとに別の秘密鍵を用意する必要があるため、n人が互いに通信する場合はn(n-1)/2個の鍵が必要になる。相手が増えるほど鍵の生成・配送・保管の負担が急激に膨らむ。この鍵管理の負担を解消するのが公開鍵暗号方式である。
出典:令和2年度 10月試験 高度試験 午前Ⅰ 問14(IPA)解説で登場
暗号方式に関する記述のうち、適切なものはどれか。
正解:共通鍵暗号方式では、暗号化及び復号に同一の鍵を使用する。
要点:共通鍵暗号は暗号化と復号で同じ鍵、公開鍵暗号は別々の鍵を使う
共通鍵暗号方式は、暗号化と復号に同一の鍵を使う方式で、AESが代表例である。処理が高速な反面、通信相手ごとに鍵を安全に配送する必要がある。公開鍵暗号方式(RSAなど)は暗号化と復号で異なる鍵を使い、秘匿目的では公開鍵で暗号化し秘密鍵で復号する。
出典・参考
公式シラバスの3 技術要素 > 1. 情報セキュリティ > (8) 情報セキュリティに関する技術に掲載されている用語です。
解説は資格暗記が独自に作成しています。過去問の出典は各問題に記載のとおりです。