セッション鍵・とは？初心者にも分かる安全な通信の秘密を解説共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

セッション鍵・とは？

セッション鍵は、インターネットで安全に情報をやり取りするために使われる「一回の会話用の秘密の鍵」です。私たちがウェブでデータを送るとき、誰かが見てはいけない情報を守るためにこの鍵を用いてデータを暗号化します。

難しい言葉のようですが、基本はとてもシンプルです。セッション鍵は長期的に使う鍵ではなく、その会話だけに使われる短い時間の鍵です。会話が終わるとその鍵は使われなくなり、新しい会話には別の鍵が使われます。

セッション鍵と対称鍵・公開鍵の違い

セッション鍵は対称鍵と呼ばれる種類の鍵です。対称鍵は暗号化と復号に同じ鍵を使います。対になる言い方として「秘密鍵を公開鍵ごと渡すのは危険がある」など、鍵の分配の問題を解決するために、セッション鍵は握手の段階で別の仕組みを使って安全に決まります。

これに対して公開鍵と秘密鍵の組み合わせは長期間使われることが多く、鍵を分配する手間を減らす役割があります。実はセッション鍵の作り方にはDiffie-Hellmanという仕組みや、TLS握手と呼ばれるやり取りが関係しています。これらの工程を通じて、二人が同じセッション鍵を「安全に」共有します。

実際の流れをイメージしよう

普段のウェブ閲覧では、あなたの端末とサイトのサーバーがTLSという約束事のもとに通信します。大まかな流れはこうです。

1) クライアントがウェブサイトに接続すると、サイトは自分の身元を示す証明書を見せます。これには公開鍵が含まれ、相手が本当にそのサイトかを確認します。

2) その後、二者は互いに信頼できる方法で鍵を取り交わします。ここで公開鍵暗号や Diffie-Hellman などの方法を使い、交換された情報から両者が同じセッション鍵を生成します。

3) 決まったセッション鍵を使って、以降のデータはすべて対称暗号で暗号化されます。誰かがその通信を途中で見ても、セッション鍵がわからない限り復号は難しいのです。

4) セッションが終わると、使われたセッション鍵は破棄され、次の接続では新しい鍵が作られます。これにより、過去の通信が後から復号されるリスクが減ります。これがフォワードセキュリティと呼ばれる安全性の考え方です。

セッション鍵の重要性と現代の安全性

現代のウェブは、セッション鍵なしでは成り立ちません。オンラインバンキング、メール、SNSのやり取りなど、私たちの生活の多くはセッション鍵によって保護されています。セキュリティを高めるためには、サーバー側とクライアント側の両方が最新のTLSを使い、強力な暗号化アルゴリズムを選ぶことが大切です。

用語の整理とよくある誤解

セッション鍵と似た言葉に対称鍵や公開鍵があります。混同しやすいので覚えておくと便利です。セッション鍵は会話単位の鍵であり、通信が終われば破棄されます。公開鍵と秘密鍵は長く使われ、鍵の分配を安全に行うための土台となります。

要点を表にまとめよう

<th>項目

説明
セッション鍵	一回の通信セッションで使用される対称鍵。データの暗号化と復号に同じ鍵を使う。
対称鍵	暗号化と復号に同じ鍵を使う方式。高速だが鍵の配布が難しい点が課題。
公開鍵・秘密鍵	長寿命の鍵組。公開鍵で暗号化し、秘密鍵で復号する。鍵の配布を安全に行える。
TLS握手	セッション鍵を安全に決定する一連のやり取り。 Diffie-Hellman などを使うことが多い。
フォワードセキュリティ	過去の通信を後から復号されにくくする性質。新しいセッション鍵を毎回用意する。

まるごとまとめ

セッション鍵は、私たちがインターネットで安全に会話をするための“その場限りの秘密の鍵”です。公開鍵と秘密鍵の仕組みで鍵を渡す方法を決め、渡した先で合意されたセッション鍵を使って、これからのデータを 対称暗号で守ります。会話が終われば鍵は破棄され、次の会話には別の鍵が使われます。こうした仕組みがあるおかげで、私たちがネットショッピングをしたり、友達と写真（関連記事：写真ACを三ヵ月やったリアルな感想【写真を投稿するだけで簡単副収入】）を送ったりしても、情報が第三者に見られにくくなります。

セッション鍵の同意語

セッション鍵: セッション中の通信を暗号化するために、特定の通信セッションだけで使用される暗号鍵。セッション開始時に生成され、セッション終了時に破棄されるのが一般的です。
セッションキー: セッション鍵の別表記。意味は同じく、特定セッションの暗号化・復号に用いられる鍵です。
セッション暗号鍵: セッション内で使われる暗号鍵。暗号化と復号の両方で用いられることが多い鍵の呼び方の一つです。
セッション用鍵: セッションの用途に限定して用いられる鍵。通信の安全性を確保する目的の鍵を指します。
一時鍵: 特定のセッションだけ有効な鍵。長期鍵とは異なり、セッションごとに新しく生成されることが多いです。
エフェメラル鍵: エフェメラル（使い捨て・一時的）な鍵。TLS などのプロトコルでセッションごとに生成されることが多い性質の鍵です。
通信セッション鍵: 通信のセッション単位で使われる鍵。データの暗号化に用いられます。
一時的なセッション鍵: 同じ意味の別表現。短い有効期間のセッション鍵を指します。
短期鍵: 短い有効期間の鍵の総称。セッション鍵と概念的に近い使われ方をすることがあります。

セッション鍵の対義語・反対語

静的鍵: セッション鍵が毎回新しく生成される一時的な鍵に対して、静的鍵は長期間同じ値を使い続ける鍵のこと。前方秘匿性を損なう可能性がある点に注意が必要です。
長期鍵: 長期間有効な鍵。セッション鍵のように短命ではなく、複数のセッションで再利用される鍵の考え方です。
恒久鍵: 恒久的に有効な鍵。頻繁な更新を行わず、長期間使われ続ける鍵のこと。
永続鍵: データを長期間暗号化する目的で用いられる、持続的な鍵の意味。
非対称鍵: セッション鍵が対称鍵であるのに対し、非対称鍵は公開鍵と秘密鍵のペアを使う鍵のこと。対にならない別の暗号方式に該当します。
公開鍵: 非対称鍵の一部で、誰でも入手できる公開可能な鍵。セッション鍵の対極として、鍵の配布形態が異なる点を示します。
秘密鍵: 公開鍵と対になる鍵で、所有者のみが知るべき鍵。非対称暗号の基盤となります。
ファイル鍵: ファイルの暗号化に特化して使われる鍵。セッション鍵が通信セッション用の一時鍵であるのに対し、長期的・静的な用途で使われることが多いです。
データベース鍵: データベースのデータを暗号化するための鍵。ストレージ全体を保護する目的で使われ、セッション鍵とは別の運用がされます。

セッション鍵の共起語

対称鍵: 同じ鍵で暗号化と復号を行う鍵。セッション鍵として用いられる場合、多くはAESなどの対称暗号の鍵として使われ、データの高速暗号化を実現します。
非対称鍵: 公開鍵と秘密鍵のように、異なる鍵を用いて暗号化と復号を行う方式。セッション鍵の安全な配布や認証に利用されます。
公開鍵: 公開して誰でも取得できる鍵。相手にセッション鍵を安全に渡す際に用いられることが多い。
秘密鍵: 自分だけが保有する鍵。受け取ったセッション鍵の復号や署名・認証の際に使われます。
鍵交換: セッション鍵を安全に取り決める手順。相手と共通の鍵を作るための通信プロセスです。
Diffie-Hellman: 2者が安全に共通秘密を生成する鍵交換プロトコル。前方秘匿性を提供することが多いです。
TLS/SSL: ウェブ通信を安全にするプロトコル。セッション鍵を用いてデータを暗号化します。
ハンドシェイク: 通信を開始する際の交渉手順。アルゴリズムや鍵の共有方法、セッション鍵の決定を行います。
鍵長: セッション鍵の長さ。例えば128ビットや256ビットなど。長さが長いほど推測が難しくなります。
セッション管理: 有効期限・再利用・失効など、セッション鍵のライフサイクルを管理する仕組みです。
鍵更新/再鍵: 一定期間ごとに新しいセッション鍵を生成して更新すること。安全性を保つ実践です。
前方秘匿性: 過去のセッション鍵が現在の鍵の漏洩によって影響を受けない性質。TLSで重要な要素です。
暗号スイート: TLSで用いられる暗号アルゴリズムとMACの組み合わせ。セッション鍵の取り扱いに影響します。
AES: 広く使われる対称鍵暗号。セッション鍵として多くのTLSスイートで使われます。
ChaCha20-Poly1305: 高速で安全な対称鍵暗号とMACの組み合わせ。セッション鍵の暗号化に用いられることがあります。
乱数/乱数生成: 安全なセッション鍵を作るために必要な高品質な乱数。暗号用途では暗号論的に安全な乱数生成器が使われます。
鍵生成: 新しいセッション鍵や他の鍵を作り出すプロセス。
鍵管理: 鍵の生成・保存・廃棄・アクセス制御など、鍵のライフサイクルを管理する実務。
鍵ストレージ: 鍵を保存する場所。HSMやキーストアなど、悪用を防ぐ安全な保管場所を指します。
セッション再開: 以前のセッション情報を利用して再度セッションを開始する仕組み。チケットやIDを使います。

セッション鍵の関連用語

セッション鍵: 通信の1セッションでデータを暗号化・復号するために用いられる一時的な対称鍵。セッションが終了すると破棄され、新しいセッションごに再生成されることが推奨される。
対称鍵: 同じ鍵で暗号化と復号を行う鍵。セッション鍵は通常対称鍵。
非対称鍵: 公開鍵と秘密鍵の組。鍵の配布を容易にする。セッション鍵の安全な伝送に使われることが多い。
鍵交換: 通信相手と安全に共通鍵を決定する手法。Diffie-Hellman などが有名。
Diffie-Hellman: 二者間で安全に共通秘密を生成する鍵交換プロトコル。認証と組み合わせることが重要。
TLS: Transport Layer Security の略。ウェブ通信を保護する代表的なセキュア通信プロトコル。
TLSセッション再開: 前回のハンドシェイク情報を再利用して再接続を高速化する仕組み。鍵の継続利用と新規鍵のバランスが課題。
AES: Advanced Encryption Standard。広く使われる対称鍵暗号。セッション鍵として用いられることが多い。
ChaCha20-Poly1305: 高性能な対称鍵暗号の組み合わせ。特にモバイル機器での実装が多い。
鍵導出関数: KDF。入力素材からセッション鍵や派生鍵を生成する関数。
KDF: Key Derivation Function の略。鍵素材を基に新しい鍵を派生させる。
鍵長: 鍵の長さ。長いほど理論上の安全性は高いが、処理コストと通信量に影響する。
セッションのライフサイクル: 生成・使用・ローテーション・破棄といった段階を経て管理される。
前方秘密性: 過去の秘密が漏洩しても将来のセッション鍵には影響しない性質。
前方秘匿性: 前方秘密性と同義として使われることがある。
乱数/ノンス: 鍵生成には予測不能な乱数が必要。ノンスは暗号化の新規性を保つ値。
初期化ベクトル(IV): 対称鍵暗号で初期状態を決定する値。モードに応じた長さ・乱数性が必須。
暗号モード: データをどう暗号化するかの方式。例: AES-GCM、ChaCha20-Poly1305。
AES-GCM: AESの認証付き暗号モード。暗号化と同時にデータの整合性を検証できる。
認証と整合性: データの改ざんを検知する仕組み。MACやAEADがこれを担う。
MAC: Message Authentication Code の略。データの完全性と認証を保証する。
AEAD: 認証付き暗号。暗号化と認証を同時に行うモード。
中間者攻撃: 通信経路上で鍵交換を攪乱する攻撃。適切な認証と暗号化で対策する。
公開鍵暗号: 非対称鍵を用いた暗号方式。セッション鍵の安全な伝送・生成に関与する。
ハンドシェイク: 通信を開始して共通鍵を決定する過程。TLS などのプロトコルで重要。
セッションID: TLSなどのセッションを識別する識別子。再開時の参照に使われる。
鍵管理: 鍵の生成配布保管廃棄更新を統括的に管理する仕組み。
鍵の廃棄/ゼロ化: 使い終わった鍵を安全に消去して復元不能にする作業。
安全な再利用の原則: セッション鍵は再利用を避け、毎回新しい鍵を生成するのが理想。
セキュアな乱数生成: CSPRNG の使用など、予測不能な乱数を確保することが鍵の安全性を左右する。