対称鍵暗号化とは？仕組みからデータウェアハウスでの活用法まで徹底解説

対称鍵暗号化とは

対称鍵暗号化は、最もシンプルな形式の暗号化方式です。「秘密鍵暗号」と呼ばれることもあります。この方式では、たった一つの秘密鍵を使って情報を暗号化（施錠）し、同じ鍵で復号（解錠）することができます。

対称鍵暗号化が特に役立つ2つのケース

1. データの個人暗号化

ユーザー自身だけが知る秘密鍵でデータを暗号化する方法です。鍵を他人に開示しない限り、強度の高い鍵であれば誰もデータを復号することはできません。

データウェアハウスでは、特に機密性の高いデータに対してこの暗号化が有効です。中でも、集計時の制約条件として使われない数値型ファクトテーブルのデータに適しています。暗号化されたファクトテーブルのデータは、回答セットに数値として到着して合計処理される際に、データベースエンジンによって復号されます。

2. 共有秘密鍵によるデータの暗号化

通信する2者がすでに秘密鍵を共有しており、その鍵を第三者が一切知らない場合、両者は事実上破られない安全な通信手段を手にすることになります。この種の「共有秘密」こそが、数多くのセキュアな通信方式の基盤となっています。

ここで最大の課題となるのは、2者がどのように鍵を決め、第三者に盗み見られることなく鍵を受け渡すかという点です。対称鍵暗号化は、データウェアハウスのクライアントとサーバーの間、さらにはユーザー同士の間で行われる、多くの安全な通信スキームの基礎となっています。

DES（データ暗号化標準）アルゴリズム

データウェアハウス管理者にとって関係が深い主要な対称暗号技術が、Data Encryption Standard（DES）アルゴリズムです。DESは米国政府および国際標準化機構（ISO）によって公式に承認されたアルゴリズムです。

データウェアハウス管理者が押さえておくべき最重要ポイントは、DES方式の強度が、ユーザーが暗号化のために選択する鍵の長さに依存しているという点です。なお、近年では56ビット鍵のDESに代わり、より強力なAES（Advanced Encryption Standard）が標準的な後継アルゴリズムとして広く採用されています。

短時間の鍵利用で高いセキュリティを実現

対称鍵暗号化は、個人のファイルを暗号化する用途にも使えますし、さまざまなデジタル通信を一時的・即席的に暗号化する手法としても活用できます。

仮に2者が暗号化鍵を合意できれば、それが56ビットのDES鍵と同一のものであったとしても、鍵が必要な期間がわずか60秒であれば、その間のセッションは極めて安全だと見なせます。さらに、その後の60秒ごとに別の鍵を合意し、このプロセスを繰り返していけば、長時間にわたる高度に安全な通信セッションを確立することが可能です。

対称鍵暗号化の最大の利点：処理速度

対称鍵暗号化の大きな強みは、事前に共有された鍵を使ったメッセージの暗号化・復号が非常に高速である点にあります。次に説明するような、より強力な公開鍵暗号方式を使って通信を確立した場合であっても、実際の通信内容の大部分は、その速度の優位性ゆえに対称鍵方式で処理されるのが一般的です。