家庭ではあんまり使わない暗号化の話～公開鍵と秘密鍵の鍵ペアー

Post date: Sep 4, 2016 3:01:54 AM

パスワードを使って暗号化する問題点

前回挙げた、ソフトを使って暗号化した場合、パスワードがランダムで長い文字数になればドンドン安全性は増していき、現実には全く解けないんじゃないか？というレベルまでなっていくと思われます。

しかし、ここに落とし穴があって、パスワードが難しくなればなるほど相手に伝えにくい。

相手に暗号化したデータをメールで送るのは正しいのですが、パスワードもメールで送っちゃうと結局パスワードを誰か見せたくない相手に読まれてしまうことだってある。どんなに長い難しいパスワードにしても意味がなくなりますよね。

そこで、相手にパスワードを電話で伝えたり、FAXで送ったり、手紙を出したりするのですが、そもそもそんなに長い難しいパスワードを手入力とか困難ですし、メールや通信の利便性もなくなります。

1970年代から続く鍵ペアーの話

インターネットの時間尺度から言えば大昔に発明された鍵ペアーという概念があります。これによって通信の安全性を図ろうというもので、コンピュータ世界の全体にこの考えは浸透していきましたが、ファイル暗号化の点ではすごく面倒なので一般家庭のメール・データのやり取りには受け入れられませんでした。以下その仕組みを簡単に説明してみます。

特殊な鍵を２個一組で作る。

あるソフトを使って１対の鍵を作ります。簡単に言うと2種類の長い長い化け物のように長いパスワードみたいなものと考えてください。（微妙ですが、まぁこんな感じでいいと思います。）

１対の内、片方を公開鍵（パブリックキー）、もう一方を秘密鍵（シークレットキー）といいます。この２つの鍵は必ず１対として使います。これを鍵ペアーと言います。

鍵ペアーは何個でも作れますが、ある公開鍵に対する秘密鍵は１個しかありません。逆も同様です。また、当然、片方の鍵のみの情報から他方の鍵は作れません。（現在のパソコンの性能では）

AさんがBさんにデータを暗号化して送る場合

• AさんはBさんに公開鍵を送ってもらいます。（公開キーと言うのは長い長い特殊なパスワードみたいなもので、ペアーになった鍵の一つ）
• Aさんはデータをある手順を使い、そのパスワードみたいなもの（公開鍵）で暗号化します。
• Aさんはメールで暗号化したデータをBさんに送ります。
• Bさんは送られてきた暗号データをある手順に従い秘密鍵（公開鍵とペアーになった特殊な長い長いパスワードみたいなもの）を使って復号します。
• これが安全な理由は、公開キーで暗号化されたデータは実は秘密キーでしか復号できないという仕組みにあるのです。この為、公開鍵は誰が手に入れようとも、暗号ファイルを復号することが出来ません。
• 公開鍵は暗号化するときのみに使用可能で、復号出来るのは「暗号化した公開鍵とペアーになっている」秘密鍵を持っている人だけ。秘密鍵さえしっかり守っていれば、他の誰も復号できない理屈となります。
• Bさんの公開鍵で暗号化したデータは暗号化した本人Aさんでも復号出来ないんです。復号出来るのは秘密鍵を持つBさんのみ。これで、共通のパスワードをやり取りする危険性がなくなります

BさんがAさんにデータを暗号化して送る場合。

• BさんにはAさんの公開鍵が必要となります。さらにCさんと・・・と考えるととても煩雑で一般家庭に入りきれなかった理由がわかりますね。

そんな難しそうな理論が簡単に使えるソフトがあるのか？

• オープンソースソフトや、フリーソフトがあるので試してみるのがよいでしょう。
• GnuPG 有名なところでは、上の仕組みのオープンソース実装、OpenPGPを利用したGnuPGがあります。略して（GPG）。Windows版ですとGPG4Win があります。Win版にはクレオパトラという、GUIで扱えるツールも同梱してあります。GPG自体はコマンドラインから使うので結構敷居が高いですが、クレオパトラを使えば簡単に利用できます。
• ファイルカプセル デラックス ポータブル こちらは、最初の記事の共通鍵方式のときに紹介しましたが、公開鍵方式でも使えるようになっています。体験してみるのなら簡単なのでお勧めです。

Webページ

GPG4Win https://www.gpg4win.org/

GPG本家 https://www.gnupg.org/index.html

FileCapsule Deluxe Portable （窓の杜） http://forest.watch.impress.co.jp/library/software/fcdx/

実際の公開鍵の一例を示します。

GnuPGで実際に作成した公開鍵のサンプルです。文字通り、これを公開しておいて、自分に暗号データをよこす人はこれを使ってデータを暗号化します。

これに対する秘密鍵も同時に作成されます。（秘密鍵は絶対に公開してはならないものです。）

長い長い化け物のように長いパスワードみたいなものというのが解っていただけますでしょうか？

-----BEGIN PGP PUBLIC KEY BLOCK-----

Version: GnuPG v2

mQENBFfL4+oBCADHgTVDoHuMig/Mk2+c4g1iESQuGXfyQpbwS8TPGT1KoVosB4iQ

WuMjuQna3l5T19iXu5bEyfF2n1DJAryReAnl08iSMw5dMn4IxaUnO54Vnm393cIe

BUSARj6LDNhI5m5k3+t4NTMBh3pjdmS648+67fwdlLgPyDraZHPpvPx2MTrj//++

iXT5FDEDn4FoI9GJuAoIuZz2NK1fxfMqzEWofmdrYiiCtcrW9t66WmFvDKDoHtuH

LO36PVWwwZLQlRnGw6F6QoMB2nIQsqXBPrAmsj8XnU9QyJeB2+vP0o9C0hkmchtL

TYp+0AsDLdrFu40LUFGmE4MD/Tv/zLRo2A0/ABEBAAG0M+OBteOBkOW3puihm+mW

gCAodGVzdCBzYW1wbGUpIDxmdWd1QGhvZ2Vob2dlLmxvY2FsPokBOQQTAQgAIwUC

V8vj6gIbAwcLCQgHAwIBBhUIAgkKCwQWAgMBAh4BAheAAAoJEJx3WBAZrpt+nIAH

+wSpJYMW5p/f5o8wapIM2/lnXW3zWY+Xp/tZkGF/W7fGq2aqRdgeawbtKFAwr4TJ

JAFsdR5i8VpKFUvYfT7vt+x/nGIHJSt/VYq+VtIM/hjRhkJr25th6oQW8aGaxwEV

tlhARf/ac5XSDJtzBTNDXslLX+CIhyaigtje1RqpQc2SlKWw6TxCOcZ38y62iaj9

WdFbIu5EEoEXyMJmfCARS4LB9WDnAEyI6BSfqeyrTX3j98+pEEt1FyHC0wTX1enX

LszEHOOEVZQbbpQ8ALDuhWDsfibqkdKS46bKF9UcyDO5MNEWQa9ZrwCULd44cFuE

KlLgNl8xP6ChChQWfTo4uQG5AQ0EV8vj6gEIALqFX7dwEPXRe25582u7ZR0mxR8z

lAuz1k74GFOiiPMDrHYtcE2ZC+5Alrult+QmWUpKfkklCRtC72pnNYRVLMhTJUqE

UHg9Imy8jjlvp8CFAkHC/pwsGVVIK29WYA18DJLB0id0mQYjqwXFPtWdoWcWv01g

HGwNb6oMqP16y1xIov27g01CioKX9xlomCRwXnzj+h+tkkY4JRti1/WuIW2L6NTj

GmGsQIvwei7EEIhg3bzd+UE6FxkB6Lqf7FaU4ANNFAevXUipx4DvvQ+rHH1/4NxT

ApVzRMcVudyks1id1iRGsIaZIrHOyZoxp0B8HexZAIwdFi8zOQlKQrfXRHcAEQEA

AYkBHwQYAQgACQUCV8vj6gIbDAAKCRCcd1gQGa6bfnLMB/4w6+VU/NvfteunUhYG

4CT+s6Svmm2bq1l6gMD6/lcUMggRX+ZCdcPqJCJ+jNAJYJQuwD4Tn/PK7Ozxib4G

trirAm9/DZ4Qy6ulYaqu0cEpkWzeIstAaNzPc2T3xm7ss4sBQwhhWtZLNHE8hfnu

6lrDVciVNhvRO60x8CkPBLKeCf3rYkQDpJezwe4JwXHY9p8izG4rWsy0UQFJ3oEi

zEPApHHbY9FtJUlPIAvw9UlZ8kHhDMtAaU7c0K8B6aVfIIuKHZ4IhmciuVF7uV/u

c42xX0tqwIi3ERdtVwhgjJv+jqyr/eik5TICq5VZ51dldfDGl+9r97J7PTDh9lqv

h4O6

=vkmG

-----END PGP PUBLIC KEY BLOCK-----

しかし、この方法で暗号化して、データをやり取りしても、まだ安全ではありません。

それは秘密鍵の管理がおろそかで、秘密鍵が他人にわたるようでは簡単に復号されてしまうからです。

つまるところ、人間のする管理の部分が最後のセキュリティーホールになるのでしょうね。

追記：

われわれの手には負えませんが、コンピュータの性能が限りなく上がると、この方式は安全ではないとのことです。