共通鍵暗号と公開鍵暗号の違いとは？仕組みと特徴を徹底解説

共通鍵暗号（対称鍵暗号）とは

共通鍵暗号（対称鍵暗号）では、暗号化と復号に同一の鍵を使用します。送信者は平文をこの鍵で暗号化し、生成された暗号文を受信者へ送信します。受信者は同じ鍵（または同じルールセット）を使ってメッセージを復号し、元の平文を復元します。単一の鍵が両方の機能に使われることから、「対称（シンメトリック）暗号」とも呼ばれます。

共通鍵暗号方式は、通常ストリーム暗号とブロック暗号の2種類に分類されます。ストリーム暗号は1ビット（または1バイト・コンピュータワード）ずつデータを処理し、フィードバック構造を採用することで鍵ストリームが絶えず変化する仕組みを持っています。代表例としてはAES（Advanced Encryption Standard）や旧来のDESなどが挙げられます。

公開鍵暗号（非対称鍵暗号）とは

公開鍵暗号（非対称鍵暗号）は、暗号化と復号に2つの異なる鍵を使用する方式で、公開鍵と秘密鍵のペアに基づいています。公開鍵は複数のユーザー間で自由に共有されますが、データの復号に使われる秘密鍵は所有者以外に渡されることはありません。処理速度は共通鍵暗号より遅いものの、より高いセキュリティを実現できます。

非対称暗号では、公開鍵で暗号化されたメッセージは対応する秘密鍵でのみ復号でき、逆に秘密鍵で暗号化されたメッセージは公開鍵で復号できます（後者はデジタル署名の原理として利用されます）。この方式は日常的な通信チャネル、特にインターネット上の通信で広く活用されており、代表例としてRSAや楕円曲線暗号（ECC）などがあります。

共通鍵暗号と非対称鍵暗号の違いを比較

それでは、共通鍵暗号と非対称鍵暗号の主な違いを表で比較してみましょう。

実務では両者を組み合わせた「ハイブリッド方式」が主流

実際のSSL/TLSによるHTTPS通信では、まず公開鍵暗号を使って共通鍵を安全に交換し、その後の大容量データ通信は高速な共通鍵暗号で暗号化するハイブリッド方式が採用されています。それぞれの暗号方式の長所を生かすことで、セキュリティと処理性能を両立させているのです。