用語比較
共通鍵暗号方式と公開鍵暗号方式の違い｜鍵の数・復号の鍵・電子署名（DS検定）
共通鍵暗号方式と公開鍵暗号方式の違いは、鍵の数です。共通鍵は1つの鍵で暗号化も復号も行い、公開鍵は公開鍵と秘密鍵の組を使い分けます。
DS検定の公式スキルチェックリストは、公開鍵で暗号化したデータの復号に秘密鍵が必要なことを求めています。NISTの公式文書で並べて整理します。
この記事の根拠と出典
各セクションの見出しの下に、公式資料で確認した内容か編集部の整理かをラベルで示しています。 試験日・料金・申込条件・試験方式は変わることがあるため、申込前に公式サイトで確認してください。
共通鍵暗号方式と公開鍵暗号方式の要点
共通鍵暗号方式
1つの鍵で、暗号化も復号もできる。暗号化したデータを守るには、この鍵を秘密にしておく必要がある。
公開鍵暗号方式
公開鍵と秘密鍵の組（鍵ペア）を使う。暗号化は受信者の公開鍵、復号は受信者の秘密鍵で行う。電子署名では、署名に秘密鍵、検証に公開鍵を使う。
違いを表で確認
| 比較軸 | 共通鍵暗号方式 | 公開鍵暗号方式 |
|---|---|---|
| 鍵の数 | 暗号化と復号の処理に、同じ1つの鍵を使う | 公開鍵とそれに対応する秘密鍵の組（鍵ペア）を使う |
| 暗号化と復号の鍵 | 暗号化も復号も同じ鍵 | 暗号化は受信者の公開鍵、復号は受信者の秘密鍵 |
| 秘密にしておく鍵 | 共通の鍵そのもの。秘密にしなければデータは守れない | 秘密鍵。NISTは、公開鍵から秘密鍵を効率よく求められない関係だと説明している |
| 電子署名での使い方 | NISTは、この方式の用途にデータの完全性と出どころの確認（認証）を挙げている。電子署名は、公開鍵方式の仕組みとして説明している | 署名の作成に署名者の秘密鍵、検証に対応する公開鍵を使う。暗号化とは鍵の役割が逆になる |
| 主な用途（NISTの整理） | データの機密性を守る暗号化、データの完全性と出どころの確認、鍵の導出、鍵を共通鍵方式で保護する鍵のラッピング | 電子署名や、相手と鍵を共有するための鍵の確立など。暗号化もできる方式では、暗号化に公開鍵、復号に秘密鍵を使う |
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どこで迷っているかを切り分ける
「公開鍵」と「秘密鍵」のどちらで暗号化するか迷う人
データを暗号化して送るときは、受信者の公開鍵で暗号化し、受信者だけが持つ秘密鍵で復号します。公式スキルチェックリストも、この向きを求めています。
電子署名と暗号化で鍵の向きが混ざる人
電子署名は、署名者が秘密鍵で署名し、受け取った側が公開鍵で検証します。暗号化の向き（公開鍵で暗号化、秘密鍵で復号）とは逆です。
ハッシュ関数との関係が分からない人
ハッシュ関数は、入力から一定の長さの値（ハッシュ値）を作る処理で、公式チェックリストでは改ざんの検出に使うと書かれています。鍵の種類を分ける暗号方式とは、別の項目として覚えます。
具体例で使い分ける
例 1
受信者だけに読ませたいデータを送るとき
設問が、送信するデータを受信者以外に読ませないために、どの鍵で暗号化するかを尋ねています。
- 公開鍵暗号方式では、暗号化を受信者の公開鍵で行います。復号できるのは、対応する受信者の秘密鍵を持つ人です。
- 送信者の秘密鍵で暗号化する、という選択肢は、電子署名の鍵の使い方と混ざっています。
結論: 受信者の公開鍵で暗号化し、受信者の秘密鍵で復号します。
例 2
文書がなりすましや改ざんでないことを示すとき
設問が、文書を作成した本人であることと、改ざんされていないことを示す仕組みを尋ねています。
- 公式スキルチェックリストは、なりすましや改ざんされた文書でないことを証明するために、電子署名が用いられることを求めています。
- 電子署名は、署名者が秘密鍵で署名を作り、検証には対応する公開鍵を使います。
結論: 電子署名です。署名は秘密鍵、検証は公開鍵で行います。
問題文から答えを選ぶ手順
- 1
鍵の数を見る
1つの鍵で暗号化も復号も行うなら共通鍵、公開鍵と秘密鍵の組なら公開鍵です。
- 2
何をする処理かを見る
データを読ませない処理なら暗号化、本人であることと改ざんの有無を示す処理なら電子署名です。
- 3
鍵の向きを見る
暗号化は受信者の公開鍵で行い、復号は受信者の秘密鍵で行います。電子署名は逆で、署名が秘密鍵、検証が公開鍵です。
試験での見分け方
- 1共通鍵暗号方式は、暗号化と復号の処理に同じ1つの鍵を使う。
- 2公開鍵暗号方式は、公開鍵と秘密鍵の組を使う。
- 3公開鍵で暗号化したデータの復号には、受信者の秘密鍵が必要。
- 4電子署名は、署名の作成に秘密鍵、検証に公開鍵を使う。
- 5ハッシュ関数は、データの改ざんの検出に使う。鍵の種類で分ける暗号方式とは別の項目。
誤答しやすい選択肢
公開鍵暗号方式は、送信者の秘密鍵で暗号化すると考える
修正: 暗号化は受信者の公開鍵で行います。署名のときだけ、署名者が秘密鍵を使います。
電子署名を、データを読めなくする仕組みだと考える
修正: 公式チェックリストは、電子署名をなりすましや改ざんでない文書だと証明するために用いるものとしています。読めなくする処理は暗号化です。
共通鍵暗号方式にも公開鍵と秘密鍵があると考える
修正: 共通鍵暗号方式の鍵は1つです。公開鍵と秘密鍵の組を使うのは、公開鍵暗号方式です。
確認問題
Q1公開鍵暗号方式で、受信者の公開鍵で暗号化したデータを復号するのに必要な鍵は？
答え: 受信者の秘密鍵
公式スキルチェックリストは、受信者の公開鍵で暗号化されたデータの復号には受信者の秘密鍵が必要なことを求めています。
Q2電子署名の作成に使う鍵と、検証に使う鍵は？
答え: 作成は署名者の秘密鍵、検証は対応する公開鍵
NISTの文書は、電子署名は秘密鍵で計算し、公開鍵で検証すると説明しています。暗号化とは鍵の向きが逆です。
Q3暗号化と復号に同じ1つの鍵を使う方式は？
答え: 共通鍵暗号方式
NISTの文書は、この方式を、保護をかける処理（暗号化）と外す処理（復号）に単一の鍵を使うものと説明しています。
到達チェック
- 共通鍵暗号方式と公開鍵暗号方式を、鍵の数で言い分けられる
- 公開鍵で暗号化したデータの復号に秘密鍵が要ることを説明できる
- 電子署名で、署名に秘密鍵、検証に公開鍵を使うことを説明できる
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よくある質問
Q共通鍵暗号方式と公開鍵暗号方式の違いは何ですか？
鍵の数です。共通鍵暗号方式は、暗号化と復号の処理に同じ1つの鍵を使います。公開鍵暗号方式は、公開鍵とそれに対応する秘密鍵の組を使います。NISTの公式文書にもとづきます。
Q公開鍵暗号方式では、どの鍵で暗号化しますか？
受信者の公開鍵で暗号化し、受信者の秘密鍵で復号します。DS検定の公式スキルチェックリストも、受信者の秘密鍵が復号に必要なことを求めています。
Q電子署名では、どの鍵で署名しますか？
署名者の秘密鍵で署名を作り、対応する公開鍵で検証します。NISTの文書は、署名は秘密鍵で計算し、公開鍵で検証すると説明しています。
QDS検定でこの違いは問われますか？
公式スキルチェックリストは、暗号化と復号、電子署名、公開鍵暗号化方式、ハッシュ関数を★1つ星項目として挙げています。設問の形式は受験前に公式の案内で確認してください。
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執筆: AI資格ドリル編集部（運営者情報を見る）