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【応用情報技術者試験】共通鍵暗号方式と公開鍵暗号方式の違いをわかりやすく解説

「共通鍵暗号方式と公開鍵暗号方式って何が違うの?」
応用情報技術者試験でも情報セキュリティ分野で超頻出ですが、

  • 鍵が1つ?2つ?
  • どちらが安全?
  • HTTPSで使われるのは?
  • 鍵交換問題って何?

で混乱する人がかなり多いテーマです。

この記事では、

  • 共通鍵暗号方式とは?
  • 公開鍵暗号方式とは?
  • 違い
  • メリット・デメリット
  • 試験での頻出ポイント

を分かりやすく解説します!


まず結論

共通鍵暗号方式

「同じ鍵で暗号化と復号を行う方式」


公開鍵暗号方式

「異なる鍵で暗号化と復号を行う方式」


超簡単にいうと

方式鍵
共通鍵暗号1本
公開鍵暗号2本

共通鍵暗号方式とは?

超頻出!


特徴

暗号化と復号で

同じ鍵

を使用する。


イメージ

送信者
↓
共通鍵で暗号化
↓
暗号文
↓
共通鍵で復号
↓
受信者


メリット

処理が高速


デメリット

超重要!


鍵の受け渡しが難しい


鍵交換問題

鍵をどう安全に渡す?


これが最大の課題。


代表例

  • AES
  • DES
  • 3DES

公開鍵暗号方式とは?

超頻出!


特徴

2種類の鍵を使う。


公開鍵

誰でも入手可能


秘密鍵

本人だけ保持


イメージ

公開鍵
↓
暗号化

秘密鍵
↓
復号


通信の流れ


受信者

公開鍵公開
秘密鍵保管


送信者

公開鍵取得
↓
暗号化


受信者

秘密鍵で復号


メリット

超重要!


鍵交換問題を解決


デメリット

処理が遅い


代表例

  • RSA
  • ElGamal

共通鍵暗号と公開鍵暗号の違い

超頻出!

比較共通鍵暗号公開鍵暗号
鍵数1つ2つ
暗号化速度高速低速
鍵配送必要不要
運用簡単複雑
用途データ暗号化鍵交換・認証

HTTPSとの関係

超頻出!


実は

両方使う


流れ

公開鍵暗号
↓
共通鍵を安全に交換

その後

共通鍵暗号
↓
高速通信


なぜ?

公開鍵暗号だけだと遅い。


デジタル署名との関係

重要!


通常通信

公開鍵で暗号化
秘密鍵で復号


デジタル署名

秘密鍵で署名
公開鍵で検証


覚え方

試験向け!


共通鍵

「速いけど渡すのが大変」


公開鍵

「遅いけど渡しやすい」


応用情報で超頻出

かなり狙われる👇

  • AES
  • RSA
  • 鍵交換問題
  • HTTPS
  • デジタル署名

よくあるひっかけ

「公開鍵で復号する」

→ ❌通常の暗号通信では違う!

通常は

公開鍵で暗号化

秘密鍵で復号


1分で復習!

共通鍵暗号

同じ鍵


公開鍵暗号

2つの鍵


共通鍵

高速


公開鍵

鍵交換問題を解決


HTTPS

両方利用


練習問題

問題

公開鍵暗号方式の特徴として最も適切なものはどれか。

ア

暗号化と復号で同じ鍵を使う

イ

処理速度が共通鍵暗号より速い

ウ

公開鍵と秘密鍵を利用する

エ

鍵交換問題が存在しないため鍵が不要


解答

正解:ウ

解説

公開鍵暗号方式では、公開鍵と秘密鍵のペアを使用して暗号化・復号を行います。


まとめ

共通鍵暗号方式とは

「同じ鍵を使う暗号」


公開鍵暗号方式とは

「異なる鍵を使う暗号」


超重要

  • 共通鍵=高速
  • 公開鍵=鍵交換問題を解決
  • AES
  • RSA
  • HTTPS

まずは、

「共通鍵=鍵1本」

「公開鍵=鍵2本」

この違いを覚えると得点しやすくなります!


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