デジタル署名（digital signature）

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もう少し詳しい説明

デジタル署名は、その文書を本人が作ったことと、途中で書き換えられていないことを、同時に示すための仕組みです。

紙の書類なら、印鑑やサインがこの役目を果たします。ただ紙と違うのは、デジタル署名は中身とひもづいているという点です。文書を1文字でも書き換えると署名が合わなくなるので、署名だけを切り取って別の文書に貼り付けることができません。

仕組み：鍵を逆向きに使う

デジタル署名は、公開鍵暗号方式の鍵の組を逆向きに使って実現します。

公開鍵暗号方式では、内容を秘密にするために「受け取る人の公開鍵でかけ、受け取る人の秘密鍵で開ける」のでした。署名はこれを逆にして、送る人の秘密鍵でかけ、送る人の公開鍵で開けます。

なぜこれで本人だと分かるのでしょうか。秘密鍵を持っているのは本人だけだからです。送る人の公開鍵で開けられたということは、対になる秘密鍵でかけられたということであり、それができるのは本人しかいません。

本文ではなくハッシュ値に署名する

図の①にあるとおり、署名は本文そのものではなくハッシュ値に対して作ります。

理由は2つあります。1つは、公開鍵暗号方式の計算が重く、長い本文をそのまま処理すると時間がかかりすぎること。もう1つは、ハッシュ値なら長さが一定なので、本文がどれだけ長くても署名の処理時間が変わらないことです。

受け取った側は、届いた本文からもう一度ハッシュ値を計算し、署名から取り出した値と比べます。一致すれば、本文は書き換えられていないと分かります。

秘密にはならない

ここで大事な注意があります。デジタル署名をつけても、本文の中身は秘密になりません。

署名を確かめるのに使う公開鍵は誰でも持っているので、署名の中身も誰でも取り出せます。そもそも本文は暗号化されずにそのまま送られます。署名の目的は秘密の保持ではなく、本人の証明と改ざんの検知です。

内容も秘密にしたいなら、署名とは別に暗号化も行います。目的が違うので、両方必要なら両方やる、ということです。

3つ目の効果：否認防止

署名には、もう1つ効果があります。後から「自分は送っていない」と言えなくなることです。これを否認防止と呼びます。

その署名を作れるのは秘密鍵を持つ本人だけなので、署名が正しく検証できる以上、本人が作ったと言い切れます。契約のやり取りなどで重視される性質です。

残る問題：その公開鍵は本人のものか

署名を確かめるには、送り主の公開鍵が要ります。では、その公開鍵が本当に送り主のものだとは、どうやって分かるのでしょうか。

攻撃者が自分の鍵の組を作り、「これがAさんの公開鍵です」と配れば、攻撃者の署名がAさんの署名として通ってしまいます。これを防ぐのが**認証局（CA）**です。認証局は「この公開鍵はAさんのものである」という証明書（デジタル証明書）を発行し、その証明書にも認証局自身の署名がついています。

なお、署名で分かるのは「誰が作ったか」と「書き換えられていないか」までで、いつ作られたかは分かりません。時刻まで示したい場合はタイムスタンプという別の仕組みを使います。

試験ではこう出る

科目A（旧・午前）のセキュリティ分野で最頻出の1つです。多いのは、署名の作成と検証にそれぞれ誰のどの鍵を使うかを選ばせる形です。デジタル署名で実現できること（本人の証明・改ざん検知・否認防止）と、できないこと（内容の秘密、作成時刻の証明）を切り分ける問題も定番です。応用情報では、認証局と証明書の役割や、署名を本文ではなくハッシュ値に対して行う理由まで踏み込みます。

取り違えが一番多いのは鍵の向きです。「秘密にするのは受け取る人の鍵、本人を示すのは送る人の鍵」と、目的から鍵の持ち主を先に決めると間違えません。さらに「作るのは本人だけ＝秘密鍵、確かめるのは全員＝公開鍵」と続ければ、4択のうち残るのは1つになります。

関連する用語

公開鍵暗号方式

暗号化と復号で別の鍵を使う方式。署名はその鍵を逆向きに使う応用

ハッシュ関数

データを決まった長さの値に変える関数。署名は本文ではなくこの値に対して作る

認証局（CA）

その公開鍵が本人のものだと証明する第三者。ここが無いとなりすましを防げない

デジタル証明書

認証局が発行する、公開鍵の持ち主を証明する電子の書類

否認防止

後から「自分は送っていない」と言わせないこと。署名が満たす性質の1つ

タイムスタンプ

その時刻に存在していたことを示す仕組み。署名では時刻までは保証できない

ミニクイズ

最終更新：2026-09-15