公開鍵暗号

友だちに、誰にも見られないようにメモを渡したいとしましょう。箱にメモを入れて鍵をかけて渡せばよさそうです。ただ、友だちもその箱を開けられなければ意味がありません。

そのためには、先に鍵を友だちに渡しておく必要があります。でも、その鍵を渡す途中の道が安全でなかったらどうなるでしょう。誰かが途中で鍵のコピーを作っていたら、その後のメモはすべて読まれてしまいます。

やり取りする相手が増えると、さらに大変です。クラスの20人それぞれと秘密のメモを交換するなら、違う鍵を20個も作って管理しなければなりません。鍵を配ること自体が、いちばん弱い輪になってしまうのです。

インターネットでも事情は同じです。初めてアクセスしたネットショップとは、事前に会って鍵を交換したことなどありません。この困りごとを解決したのが、「かける鍵」と「開ける鍵」を切り離すという発想です。

今度は、南京錠と鍵をペアで作り、南京錠だけをたくさんコピーして配るとしましょう。この南京錠は、誰でも持っていってかけることができます。その代わり、かけられた南京錠を開ける鍵は、私のポケットにしかありません。

私に秘密のメモを送りたい人は、私が配っておいた南京錠で箱に鍵をかけて送ればOKです。途中で誰かが箱を横取りしても、開けられません。南京錠をかけた本人でさえ、もう開けられないのです。

このとき、広くばらまく南京錠を公開鍵と呼びます。持ち主だけが保管する鍵は秘密鍵です。二つはペアで生まれますが、南京錠をいくら眺めても、現実的な時間内では鍵を割り出せないように作られています。

だから南京錠は、誰に渡しても大丈夫です。ウェブサイトも、アクセスしてきた人に自分の南京錠を最初に渡します。ただし、途中で誰かが自分の南京錠にすり替えるかもしれません。そのため、その南京錠が本物かどうかを確かめる仕組みが別に必要です。事前に会って鍵を分け合う必要は、なくなったのです。

ペアになった二つの鍵は、ほかの仕事もできます。自分の鍵（秘密鍵）で、自分にしか押せないハンコをメモに押せるのです。私の南京錠（公開鍵）を持っている人なら誰でも、そのハンコが本当に私のものか確かめられます。メモの中身は隠れませんが、別の使い道が生まれます。

ハンコが正しいということは、私の鍵で押され、その後に内容も変えられていないという意味だからです。こうして送り主が本人だと確かめる仕組みを、電子署名と呼びます。秘密鍵が自分だけのハンコになるわけです。

ただ、この方式は処理が遅めです。大きなファイルをまるごとこの南京錠に入れると、時間がかかります。そのため今のインターネットでは、最初のあいさつのときに南京錠で相手が本物か確認し、そのうえで両者が値をやり取りして、同じ短い秘密の鍵をそれぞれ計算で作り出します。その後のやり取りは、その鍵ひとつで素早く行います。

ですから、今日ネットショップで決済するときも、この二つが一緒に動いています。ブラウザは、信頼できる認証局がそのお店の南京錠に押してくれたハンコ（証明書）で、南京錠がすり替えられていないかをまず確認します。そして、用意した秘密の鍵で残りのやり取りに鍵をかけるのです。南京錠でかけて送る方式は、公開鍵を使う代表的な方法のひとつです。