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暗号化・証明書

デジタル署名 でじたるしょめい

電子署名秘密鍵公開鍵否認防止認証改ざん検知
デジタル署名について教えて

簡単に言うとこんな感じ！

秘密鍵を使って「このデータは確かに私が作りました」と証明する電子的な印鑑だよ。受け取った側は公開鍵で検証できるから、「誰が作ったか」「改ざんされていないか」の両方を確認できるんだ！

デジタル署名とは

デジタル署名（Digital Signature） とは、公開鍵暗号を用いて「送信者の本人確認」と「データの完全性確認」を同時に実現する仕組みです。紙の印鑑や手書き署名のデジタル版として機能し、法的な効力も持ちます。

デジタル署名は以下の3つの目的を達成します。

  • 認証（Authentication）：確かにその人物が署名したという証明
  • 完全性（Integrity）：署名後にデータが改ざんされていないことの保証
  • 否認防止（Non-repudiation）：「自分は署名していない」という後からの否定を防止

具体的には「電子契約書への署名」「コードサイニング（ソフトウェア配布時の署名）」「SSL/TLS証明書への認証局の署名」「メール署名（S/MIME）」など、ビジネスの様々な場面で使われています。

デジタル署名の仕組み

署名の生成（送信者側）

ステップ処理
1メッセージ（文書）のハッシュ値を計算する
2ハッシュ値を秘密鍵で暗号化する → これが「署名」
3メッセージと署名を一緒に送信する

署名の検証（受信者側）

ステップ処理
1受け取ったメッセージのハッシュ値を計算する
2受け取った署名を公開鍵で復号して元のハッシュ値を取り出す
32つのハッシュ値が一致すれば「正しい署名」と確認できる

歴史と背景

  • 1976年：Diffie-Hellmanが公開鍵暗号の概念とともにデジタル署名の概念を提唱
  • 1977年：RSAアルゴリズムが初めての実用的なデジタル署名を可能にする
  • 1991年：NISTがDSA（Digital Signature Algorithm）を提案
  • 1999年：日本で「電子署名及び認証業務に関する法律」（電子署名法）が制定（2001年施行）
  • 2004年頃：SSL証明書のCA署名が標準化され、Webのセキュリティの基盤となる
  • 2016年〜：電子契約サービス（DocuSign、CloudSign等）が普及し、ビジネスでの利用が一般化

デジタル署名のフロー図

デジタル署名の生成と検証 【送信者：署名生成】 元のメッセージ ハッシュ計算 ハッシュ値 H(m) 秘密鍵で暗号化 → 署名Sig （メッセージ ＋ 署名Sigを送信） 【受信者：署名検証】 受信メッセージ ハッシュ計算 公開鍵で復号 → H(m)を取得 ハッシュ値を比較 一致 → 正しい署名！

関連する規格・RFC

規格・RFC番号内容
FIPS 186-5NISTデジタル署名標準（DSS）：RSA/ECDSA/EdDSA
RFC 8032Edwards-curve Digital Signature Algorithm (EdDSA)
電子署名法（日本）電子署名の法的効力を定める国内法
eIDAS規則（EU）EU圏での電子署名の法的枠組み

関連用語