暗号通信とは？初心者が知っておくべき基本と仕組みをやさしく解説共起語・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）

暗号通信とは？初心者が知っておくべき基本と仕組みをやさしく解説

インターネットの世界では、いろいろな人が情報のやりとりをします。友達とLINEで話すときも、ウェブサイトを見ているときも、実は情報を誰かに読まれないようにする仕組みが必要です。そこで使われるのが暗号通信です。暗号通信とは、情報をそのままでは読めない“暗号”の形に変えて、受け手だけが元の情報に戻せるようにするしくみのことを指します。暗号通信を正しく理解するには、まず次の3つのポイントを押さえるとよいです。

ポイント1：情報は送る前に「読みづらい形」に変える。これを暗号と呼びます。

ポイント2：誰が情報を戻せるかを決める鍵という仕組みがあります。鍵があれば、第三者には意味が分からなくなります。

ポイント3：安全に使うには、適切な鍵の管理と比較的安全な技術を選ぶことが大切です。

暗号の基本用語

暗号：情報を読みにくい形に変えること。元に戻すには鍵が必要です。

鍵：情報を暗号化・復号するための合言葉やデータのこと。鍵には公開鍵と秘密鍵のペアがある場合があります。

暗号の種類

代表的な2つの種類を紹介します。

種類	特徴
対称暗号	同じ鍵を使って暗号化と復号を行います。処理が高速で、巨大なデータの移送に向いていますが、鍵を安全に渡す方法が課題です。
非対称暗号	公開鍵と秘密鍵の2つの鍵を使います。誰でも公開鍵を使って暗号化できますが、復号には秘密鍵が必要です。計算量が多く、処理は遅めですが、鍵の配布が楽です。

現場で使われている代表的な仕組み

ウェブサイトの多くはTLSという技術で暗号通信を実現しています。TLSはwebサーバーとあなたのブラウザの間を安全に結ぶ「トンネル」を作ります。日本語で言うと、あなたが入力した情報が途中で読まれないようにする仕組みです。これが実際に動くと、URLがhttpsで始まり、鍵のやりとりが秘密鍵・公開鍵の形で行われます。

メールやチャットアプリの世界でも暗号が使われています。公開鍵暗号を使った暗号化、デジタル署名と呼ばれる改ざん検出の仕組みも、暗号通信の一部です。デジタル署名は「この情報がこの人から来たことを証明する」働きをします。

安全に使うための心がけ

暗号通信を安全に使うには、

・強い鍵を使うこと、

・鍵を他人と共有する際は安全な方法を選ぶこと、

・ソフトウェアを最新の状態に保つこと、

・怪しいリンクをクリックしないこと、

といった基本を守ることが大切です。

身近な例

あなたがオンラインショッピングをするとき、クレジットカード番号を入力します。もしその通信が暗号化されていなければ、犯罪者が番号を盗んでしまうかもしれません。暗号通信があれば、第三者には情報が読めず、あなたの情報は保護されます。

まとめと今後の学習

この文章を読んで暗号通信の基本的な考え方がつかめたと思います。より深く学ぶには、鍵の種類、プロトコルの仕組み、デジタル署名の仕組み、そしてPKI（公開鍵基盤）について学ぶのがおすすめです。中学生でも実生活で出会う場面が多いので、身近な例から少しずつ理解を深めていくとよいでしょう。

暗号通信の同意語

暗号化通信: データを送受信する際に暗号化アルゴリズムを使い、第三者に内容を読まれないよう保護する通信のこと。HTTPSやメールの暗号化などが代表例です。
セキュア通信: 機密性・完全性・認証を確保するよう設計された安全な通信。鍵の管理と認証が重要な要素です。
安全な通信: 盗聴・改ざん・なりすましを防いだ信頼できる通信の総称で、暗号化と認証の組み合わせを指すことが多いです。
暗号化された通信: 送信データ自体が解読できないよう、送信前に暗号化されている通信のことです。
エンドツーエンド暗号化通信: 通信の両端だけがデータを復号できる仕組みで、中継点の機器は内容を読めません。
暗号化チャンネル: 暗号化された通信経路のこと。データが途中で読まれないよう保護されます。
暗号化プロトコルを用いた通信: TLSやSSLなど、暗号化を実現する規約を使って行われる通信のことです。
セキュアなチャンネル: データの機密性と改ざん防止、認証が確保された通信経路を指します。
HTTPS通信: ウェブ上の通信で用いられ、HTTPをTLSで暗号化した代表的な通信方式です。
TLS通信: TLSという暗号化プロトコルを使った通信で、鍵交換と暗号化を提供します。
SSL通信: SSLという暗号化プロトコルを用いた通信ですが、現在は主にTLSが継承して使われます。
暗号化通信路: 暗号化されたデータの送受信経路のことを指します。

暗号通信の対義語・反対語

非暗号通信: 暗号化されていない通信。データ内容が第三者に読まれやすい状態。
平文通信: 暗号化処理を経ていない通信。平文のままで送られ、盗聴のリスクが高い。
未暗号化通信: データが暗号化されずに送信される通信。内容が露出しやすい。
暗号なし通信: 暗号技術を使っていない通信。情報の秘匿性がない。
オープン通信: 誰でも受信・閲覧できる通信。暗号化や認証が施されていないケースを指すことが多い。
クリアテキスト通信: データが暗号化されずにそのまま送られる通信。第三者に容易に読まれる。
平文のまま伝送: データをそのまま送ること。セキュリティが確保されていない。
盗聴可能な通信: 第三者が通信内容を傍受して読めてしまう状態の通信。
秘匿機能なしの通信: 秘密性を保証する機能が欠如した通信。内容が外部に漏れる恐れがある。

暗号通信の共起語

暗号化: データを第三者に読まれないよう、鍵を使って元の情報を別の形に変換する処理。
復号: 暗号化されたデータを元の情報に戻す作業。正しい鍵が必要。
機密性: 情報が外部に漏れないように保つ性質。暗号通信の基本目的の一つ。
完全性: データが送信中に改ざんされていないことを保証する性質。検証可能な仕組みを使う。
認証: 通信相手が正当な者かを確認する仕組み。
暗号アルゴリズム: 暗号化・復号の手順を定義した計算ルールの集合。
公開鍵暗号: 公開鍵と秘密鍵の2つを使う暗号方式。公開鍵で暗号化し、秘密鍵で復号。
公開鍵: 誰でも入手できる鍵。暗号化や署名検証に使われる。
秘密鍵: 自分だけが知っている鍵。復号や署名に使用。
共通鍵暗号: 同じ鍵で暗号化と復号を行う高速な暗号方式。
対称鍵暗号: 同じ鍵で暗号化と復号を行う暗号方式。上記と概念は同義。
非対称鍵暗号: 公開鍵と秘密鍵の組み合わせで動作する暗号方式。
鍵交換: 安全に共通鍵を相手と共有する手順。
Diffie-Hellman: 秘密鍵を外部に漏らさず安全に鍵交換する代表的アルゴリズム。
RSA: 広く用いられる公開鍵暗号のアルゴリズム。
楕円曲線暗号: 楕円曲線を利用して小さな鍵長で高い安全性を実現。
ECDH: 楕円曲線ディフィー・ヘルマン。鍵交換に使われる。
AES: 強力で高速な対称鍵暗号の代表。広く利用されている。
ブロック暗号: データを固定長のブロックで処理する暗号方式。
ストリーム暗号: データを連続的に処理する暗号方式。高速性に優れる。
鍵長: 鍵のビット長。長いほど安全性が高いが計算量も増える。
鍵管理: 鍵の生成・配布・更新・破棄を適切に行う運用作業。
セッション鍵: 1つの通信セッションで使う一時的な鍵。
鍵派生関数 (KDF): 既存の鍵から新しい鍵を作る安全な手法。
ハッシュ関数: データの要約を作り、改ざん検知に使われる。
SHA-256: 広く使われるハッシュ関数。出力は256ビット。
MAC: メッセージ認証コード。データの改ざん検知と認証の組み合わせ。
AEAD: 認証付き暗号化。暗号化と同時にデータの認証を提供。
GCM: AEADの実装の一つ。高速で安全性が高い。
TLS: 通信経路を保護するための主要なセキュアプロトコル。
HTTPS: HTTPをTLSで暗号化したWeb通信形式。
SSL: TLSの前身。現在は非推奨だが依然語られることがある。
証明書: 公開鍵の所有者を第三者が認証するデジタル証明書。
PKI: 公開鍵基盤。証明書と認証の仕組みを統括する仕組み。
CA: 認証局。証明書を発行・管理する機関。
デジタル署名: データの出所と改ざんの有無を保証する署名。
ハンドシェイク: 通信開始時に鍵交換と認証を行う初期手順。
エンドツーエンド暗号化: 送信者と受信者だけが復号できるようにする暗号化方式。
MITM攻撃: マン・イン・ザ・ミドル攻撃の略。通信経路の中間者による盗聴・改ざんを試みる攻撃。

暗号通信の関連用語

暗号通信: 第三者に内容を読ませず、安全に情報を伝える仕組み。機密性だけでなく、データの整合性・相手の認証・不可否認の確保も目的とします。
対称鍵暗号: 同じ鍵で暗号化と復号を行う方式。高速ですが、鍵を安全に配布する方法が課題になります。
非対称鍵暗号: 公開鍵と秘密鍵の2つの鍵を用い、鍵の配布問題を解決する方式。署名にも使われます。
公開鍵: 誰でも入手できる鍵。暗号化や署名検証に使用されます。
秘密鍵: 自分だけが所持する鍵。復号や署名に使われます。
RSA: 公開鍵暗号の代表的なアルゴリズム。長年使われてきましたが、鍵長の選択には注意が必要です。
ECC: 楕円曲線暗号。RSAより短い鍵長で同等の安全性を提供します。
楕円曲線暗号: ECCと同義。小さな鍵長で高い安全性を実現する暗号技術です。
AES: 対称鍵暗号の代表格。高速で安全性が高く、広く使われています。
ChaCha20-Poly1305: 対称鍵暗号の一種で、高速性とセキュリティのバランスが良いAEADモードです。
3DES: 旧式の対称鍵暗号。安全性の要件を満たしづらいため、現在は推奨されません。
暗号モード: 対称鍵暗号の動作をどう行うかを定義するモード。例として CBC、GCM、CTR などがあります。
GCM: AEADモードの一つで、暗号化と同時にデータの認証を行います。
CBC: 古くから使われるモードで、適切なパディングとIVが必要です。
SHA-256: 広く使われる安全なハッシュ関数。データの要約を作るのに使います。
SHA-3: 新しい世代の安全なハッシュ関数。SHA-256と併用されることがあります。
HMAC: ハッシュ関数と鍵を組み合わせてデータの整合性と認証を保証する仕組みです。
MAC: Message Authentication Codeの略。データの改ざんを検出し、認証を提供します。
デジタル署名: 公開鍵を用いてデータの発信者を証明し、データが改ざれていないことを保証します。
RSA署名: RSAを用いたデジタル署名の手法の一つです。
ECDSA: 楕円曲線を用いたデジタル署名アルゴリズム。小さな鍵長で高速です。
ED25519: 高速で安全性の高い楕円曲線署名アルゴリズムの一つです。
X.509証明書: 公開鍵と所有者情報を結びつけるデジタル証明書。PKIの基本単位です。
証明書: 公開鍵と利用者情報を結びつけたデジタル証明書の総称です。
CA: 証明書を発行・管理する認証局。信頼の基盤となります。
PKI: 公開鍵基盤。公開鍵の信頼性と配布を体系的に管理する仕組みです。
証明書チェーン: 信頼の根幹となるルートCAから中間CAを経て、最終利用者の証明書へ連なる信頼の連結です。
OCSP: オンライン証明書状況プロトコル。証明書が有効かを確認します。
CRL: 失効リスト。失効した証明書を一覧化して検証に使われます。
HSTS: HTTP Strict Transport Security。ブラウザに常にHTTPS接続を要求する仕組みです。
ピン留め: 証明書や公開鍵を事前に固定して、MITMを防ぐ手法です（証明書ピンニングとも呼ばれます）。
証明書ピンニング: アプリ側で特定の公開鍵証明書を事前に信頼するよう固定する防御策です。
MITM: 中間者攻撃。通信の当事者になりすまして盗聴・改ざんを行う攻撃です。
中間者攻撃: 通信の経路上に第三者が入り込み、機密性・完全性を損なう攻撃です。
リプレイ防止: 過去の通信を再送して不正な行為を防ぐ機構・対策です。
前方秘匿性: 過去の通信内容を将来の鍵変更で解読されない性質です。
PFS: 前方秘匿性の英語略称。TLSの重要な安全性要件の一つです。
TLS: Transport Layer Security。ウェブなどの通信を保護する主要なセキュア通信プロトコルです。
TLSハンドシェイク: 通信開始時の鍵交換・認証の手順。これにより共通鍵が安全に決定されます。
TLS1.2: TLSの代表的なバージョン。機能と互換性のバランスが取れています。
TLS1.3: TLSの最新バージョン。パフォーマンスとセキュリティを大幅に改善しています。
HTTPS: HTTP over TLS。ウェブサイトの通信を暗号化して安全にします。
SSL: TLSの前身で、現在は非推奨。新規システムでは使わないことが推奨されます。
IPsec: ネットワーク層での暗号化・認証を提供するプロトコル群。VPNでよく使われます。
機密性: データを第三者から隠す性質。暗号化の主要な目的の一つです。
整合性: データが改ざれていないことを保証する性質です。
認証: 通信相手の正当性を確認する仕組みです。
不可否認: 送信者が送信した事実を否定できないようにする性質です。
乱数: 暗号操作に不可欠な、予測不能なデータを生成するものです。
CSPRNG: Cryptographically Secure Pseudorandom Number Generatorの略。暗号に適した乱数を生成します。
暗号論的乱数生成器: CSPRNGの別称。鍵生成や初期値の生成に使われます。
リプレイ攻撃対策: 過去の通信を再利用されても読まれないよう対策を講じることです。