公開鍵方式の安全性が全く分からない

質問

公開鍵方式が暗号化方式として優れていたと３０年も言われてきた理屈が分からないので教えてください。

下記のNTT PC COMMUNICATIONSのサイトを見ていると以下のように説明されていました。
＜引用元URL＞
http://www.nttpc.co.jp/yougo/%E5%85%AC%E9%96%8B%E9%8D%B5.html

～～～～～～～～～＜説明抜粋＞～～～～～～～～～～～～～～～
秘密鍵暗号化方式は、鍵を盗まれると解読されてしまうとか、
連絡を取り合う相手の数だけ鍵を持たないといけないといった管理上の問題がある。
そこで、公開鍵と秘密鍵を組み合わせた公開鍵暗号化方式という方法が考え出された。

　　　　　　＜中略＞

秘密鍵は、あなただけが持っていて誰にも渡さない。それに対して、あなたの公開鍵は、たくさんの人に配布しておく。
あるいは、誰でも簡単に入手できるようにしておく。

秘密鍵は、あなただけが持っていて誰にも渡さない。それに対して、あなたの公開鍵は、たくさんの人に配布しておく。
あるいは、誰でも簡単に入手できるようにしておく。

そして、あなたが秘密鍵で暗号化したデータは、あなたの公開鍵でのみ復元できる。
あなたの公開鍵で暗号化されたデータは、あなたの秘密鍵でのみ復元できる。

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他にもいろいろ記事を読んだのですがだいたい似たような説明になっています。
しかしこの説明から考えると下記のリスクが発生するから全く安全な方法とは思えず、
何を以て３０年近くも安全な暗号方式として使われ続けてきたのかが
さっぱり分かりません。

～～～～～～～上URLの記事から私が思う公開鍵方式のリスク～～～～～～～
例えばAさんからBさんにデータを送ったとする。
データはAさんの秘密鍵で暗号化されている。
しかしそのデータ通信が発生したことにCさん（Aさん、Bさんの敵）が気付いた。
Bさんの公開鍵は誰でも簡単に入手できるのだから当然Cさんも入手している。
そのためBさんに送られたデータはCさんにも解読されてしまう。
何らかの方法でAさんに送られたデータをCさんも入手してしまえば
公開鍵でCさんも解読することが可能になってしまう。
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すみませんが上記の私が思うリスクが発生しにくい理由を教えてください。

回答No.3

anmochi · ベストアンサー

うむ。その疑問はもっともだ。

ところで、AさんからBさんにデータを送る場合、2つのやり方がある。
１．AさんはAさんの秘密鍵で暗号化する。BさんはAさんの公開鍵で復号化する。
２．AさんはBさんの公開鍵で暗号化する。BさんはBさんの秘密鍵で復号化する。

あなたが言っているのは前者よりの話だけど、実はこれはデータの暗号化に使われるものではない。
Aさんの公開鍵は文字通り公開されているので当然悪意のある第三者Cさんも入手できる。
だからAさんの秘密鍵で暗号化されたデータは物凄く悪意のある第三者Cさんも復号化できる。
もろめっちゃ悪意のある第三者Cさんに内容が漏れてしまうから確かにデータは安全ではない。
が、前者の方式は「このデータは確かにAさんが送った（作成した）ものだ」という確認をするためのもので、デジタル署名などとも言われる。
データは誰にでも読めるのでデータの安全性のために行うものではないのだな。

AさんからBさんに送りたいデータの中身を安全にしたい場合は後者の方式を使う。
AさんがBさんの公開鍵でデータを暗号化すると、そのデータをCさんが入手したとしても
CさんはBさんの秘密鍵を持っていないのでデータの中身をみる事ができない。
だからデータは安全だ。
この場合、Bさんはデータの安全性とは別にこれが確かにAさんから送られてきたものだと確認する手段が必要だ。
なぜならば、後者の方式は、Bさんに届いたデータの中身が改変されていない事と、
全世界の誰にでも入手できるBさんの公開鍵を使って暗号化されたものである事しか確認できないからだ。
満塁ホームラン級に悪意のある第三者CさんがBさんの公開鍵を使ってウィルスを暗号化し、
「私はAですよ。頼まれてたプログラムを送ります。すぐ開いてください。」
などと送りつけてきた場合に、それがAさんからであるか確実には分からない。
なので最大限にデータを安全にする必要があるパターンでは前者と後者を両方使う。

２方式あるのは分かってもらえたと思うが、じゃあなんで２方式あるのと言われれば、
前者はデジタル署名でPGPなどに用いられてメール送信者の偽装ができなくなる（メールの中身が漏れる事については安全ではない）、後者はSSL手順の最初などに用いられて暗号化通信に使うための元ネタを誰にもばらさないようにWebサーバーとWebブラウザー間でやりとりするために使われるのだ。

> 例えばAさんからBさんにデータを送ったとする。
> データはAさんの秘密鍵で暗号化されている。
> しかしそのデータ通信が発生したことにCさん（Aさん、Bさんの敵）が気付いた。
> Bさんの公開鍵は誰でも簡単に入手できるのだから当然Cさんも入手している。
> そのためBさんに送られたデータはCさんにも解読されてしまう。
ここまでは前述の通りAさんがAさんの秘密鍵で暗号化したデータをBさんに送る時は、中身自体はCさんも見れる。

> 何らかの方法でAさんに送られたデータをCさんも入手してしまえば
> 公開鍵でCさんも解読することが可能になってしまう。
いきなり話が逆方向（Aさんが送信ではなくAさんが受信）になってるけど、
もしこれが「Aさんに送られた」→「Bさんに送られた」であれば回答中の本文を読んでいただけたら分かるはず。解読される、が解読されない事を目的としている訳ではないのでそこはリスクではないのだ。

お礼

暗号化の話とデジタル署名の話両方まとめて詳しく教えていただきありがとうございます。整理ができました。

回答No.4

uyama33

２重に暗号化したらいかがでしょうか？

AさんがBさんにデータを送るとき、

１．Aさんは、自分の秘密鍵でデータを暗号化する。
２．さらに、AさんはBさんの公開鍵で１の結果得られているデータをさらに暗号化する。
３．２の結果のデータは２重に暗号化されている。これをBさんに送る。

このばあいは、
途中でデータを横取りしたCさんは、Bさんの秘密鍵を持っていないので復号化できない。
Bさんは、自分の秘密鍵があるので復号化して、Aさんの秘密鍵で暗号化されたデータを得る。
Bさんはさらに、これをAさんの公開鍵で復号化してもとのデータを得る。
途中は安全だし、しかもAさんから送られたことも確認できる。

いかがでしょうか？

お礼

ありがとうございます。別手段として覚えておきます。

回答No.2

Tacosan

余談だけど, 「発信者の秘密鍵で暗号化する」のは「デジタル署名」になります. 「秘密鍵で暗号化する」のは当人しかできないからね.

お礼

補足説明をしていただきありがとうございます。

回答No.1

drum_KT

AさんからBさんにデータを送る場合は、Aさんの秘密鍵ではなく、Bさんの公開鍵を使って暗号化するのです。

そうすると、解読できるのはBさんだけになります。Aさんの秘密鍵で暗号化したら、当然誰でも解読できることになります。

お礼

簡潔な回答をしていただきありがとうございます。