【対称鍵】と【非対称鍵】の違いとは？例文付きで使い方や意味をわかりやすく解説

対称鍵と非対称鍵の分かりやすい違い

対称鍵は、暗号化するときと元に戻すときで、同じ鍵を使う方式です。処理が速く、大量のデータを扱うのに向きますが、鍵を相手へ安全に渡す方法が課題になります。

非対称鍵は、対になる二つの鍵を使い、片方で暗号化したものをもう片方で元に戻す方式です。片方を公開できるため鍵を渡す問題を避けられますが、計算の負担は大きくなります。

実際の通信では、両方を組み合わせて使うのが一般的です。

対称鍵とは？

対称鍵とは、暗号化と復号に同じ鍵を使う方式、またはその鍵のことです。仕組みが比較的単純で処理が速く、大量のデータをまとめて暗号化する用途に向いています。ファイルや通信の中身そのものを守る場面では、この方式が使われることが多くあります。

難しいのは、鍵をどうやって相手へ安全に届けるかという点です。鍵が第三者に知られてしまえば、暗号化した内容はそのまま読まれてしまいます。また、やり取りする相手が増えるほど、管理しなければならない鍵の数も増えていきます。

鍵の受け渡しを安全に行うために、別の方式の力を借りることも多く、単独で完結させる場面はむしろ限られます。鍵の長さが短すぎると総当たりで破られる恐れがあるため、十分な長さの鍵を使い、必要に応じて入れ替える運用が求められます。守る対象と期間に見合った強さを選ぶ判断が欠かせません。

対称鍵の例文

( 1 ) ファイルの中身は、対称鍵で暗号化して保存している。
( 2 ) 対称鍵は処理が速く、大きなデータの暗号化に向いている。
( 3 ) 対称鍵をどう安全に渡すかが、いつも悩ましい。
( 4 ) 鍵が漏れれば、対称鍵で守った内容はそのまま読まれてしまう。
( 5 ) 相手が増えるほど、対称鍵の管理は煩雑になる。
( 6 ) 定期的に対称鍵を入れ替える運用にしている。

対称鍵の会話例

このファイル、対称鍵で暗号化してあるんですね。

そう。同じ鍵で戻せるから、処理が速くて大きなデータに向いている。

その鍵は、どうやって相手に渡すんですか。

そこが一番の難所でね。渡す途中で知られたら、意味がなくなる。

鍵が漏れたら、中身はそのまま読まれてしまうと。

読まれる。だから渡し方と、入れ替えの運用が肝心なんだ。

非対称鍵とは？

非対称鍵とは、対になる二つの鍵を使う方式、またはその鍵のことです。片方は公開してよい鍵、もう片方は本人だけが持つ鍵で、公開した鍵で暗号化したものは、本人だけが持つ鍵でしか元に戻せません。逆に、本人だけが持つ鍵で処理したものは、公開した鍵で確かめられるため、署名として本人性を示す用途にも使えます。

鍵を秘密のまま届ける必要がないので、初対面の相手とも安全にやり取りを始められます。ただし計算の負担が大きく、大量のデータをそのまま扱うには不向きとされます。公開する側の鍵が本当に相手のものかを確かめる手段も必要で、そのために証明書の仕組みが用意されています。

鍵の対は数学的な関係で結ばれており、公開した側の鍵から本人だけが持つ鍵を割り出すことは、現実的な時間では困難とされています。この困難さが安全性の土台になっています。

非対称鍵の例文

( 1 ) 非対称鍵なら、公開する側の鍵を配っても問題ない。
( 2 ) 本人だけが持つ鍵で署名し、非対称鍵の仕組みで検証する。
( 3 ) 非対称鍵は計算の負担が大きく、大量のデータには向かない。
( 4 ) 初対面の相手とも、非対称鍵を使えば安全に始められる。
( 5 ) 非対称鍵の秘密の側は、決して外に出してはならない。
( 6 ) 接続の最初だけ非対称鍵を使い、その後は速い方式に切り替える。

非対称鍵の会話例

非対称鍵は、鍵が二つあるんですよね。

対になっていてね。片方は公開してよくて、もう片方は本人だけが持つ。

公開してよい鍵があるなら、渡す悩みは消えますね。

そこが利点だよ。初対面の相手とも、安全に始められる。

では、すべて非対称鍵にすればよいのでは。

計算が重いんだ。だから最初だけ使って、あとは速い方式に切り替える。

対称鍵と非対称鍵の違いまとめ

対称鍵と非対称鍵は、どちらも暗号に使う鍵ですが、鍵の数と役割が違います。対称鍵は、暗号化と復号に同じ鍵を使う方式で、処理が速く大量のデータに向く反面、その鍵を相手へ安全に届ける方法が課題になり、相手が増えるほど管理も煩雑になります。

非対称鍵は、公開してよい鍵と本人だけが持つ鍵の対を使い、鍵を秘密のまま渡す必要がないうえ、署名によって本人性を示す用途にも使えますが、計算の負担は大きくなります。実際の通信では、最初のやり取りに非対称鍵を用い、その後の本文は対称鍵で守る、という組み合わせが広く採られています。

どちらか一方が優れているのではなく、弱点を補い合う関係にあると捉えるのが正確です。