RSA暗号化

RSA暗号化とは？

RSA暗号化は、2つの数学的に関連した鍵を用いてデータ通信の保護やデジタルIDの検証を行う公開鍵暗号アルゴリズムです。公開鍵は広く共有され、暗号化や署名の検証に利用されます。秘密鍵は厳重に管理され、復号やデジタル署名に使用されます。

この仕組みは、透明な錠と個人の鍵に例えられることが多く、誰でも公開鍵で錠にデータを入れられますが、開けられるのは秘密鍵の所有者だけです。このメカニズムにより、見知らぬ相手同士でも安全な通信が実現し、HTTPSやデジタル証明書、企業認証システムなど、現代インターネットセキュリティの基盤となっています。

RSAは1977年にRon Rivest、Adi Shamir、Leonard Adlemanによって初めて公開されました。新しい暗号方式が登場した現在でも、2025年時点で従来型インフラストラクチャに広く利用されています。

RSA暗号化はWeb3やインターネットにとってなぜ重要なのか？

RSA暗号化は、Web3や従来のインターネットインフラにおいて重要な役割を果たしています。オンチェーントランザクション署名の生成には使われませんが、本人確認、ログインフロー、API認証、ユーザーとプラットフォーム間の暗号化通信チャネルの保護には不可欠です。

ユーザーがウェブブラウザ経由で取引プラットフォームにアクセスする際、HTTPSはRSA署名証明書を用いてウェブサイトの正当性を認証します。これにより、中間者攻撃が防止され、ログイン情報、二要素認証コード、APIキーなどが通信中に盗聴されるのを防ぎます。

GateのウェブサイトやAPIエンドポイントでは、トランスポート層セキュリティがデジタル証明書でサーバーの正当性を検証します。本人確認後は、高速なデータ転送のために共通鍵暗号アルゴリズムが使用されます。

2025年時点では、2048ビットのRSA鍵サイズが一般用途で許容されており、高度な安全性が求められる環境では3072ビット以上が推奨されています。これらの基準は、現在のNIST暗号強度ガイドラインに準拠しています。

RSA暗号化の仕組み

RSAの安全性は、非常に大きな合成数を元の素因数へ分解する計算の困難さに基づいています。2つの大きな素数を掛け合わせるのは容易ですが、逆に分解するのは、十分に大きな鍵サイズの場合、従来型コンピュータでは実質的に不可能です。

主な処理手順は以下の通りです。

• 2つの大きな素数の選定：それらを掛け合わせて、両方の鍵で使用するモジュラスを生成します。
• 公開鍵と秘密鍵のペア生成：選定した素数から導かれる数学的パラメータを用いて作成します。

RSAは2つの異なる暗号機能をサポートします。

• 暗号化：公開鍵で平文を暗号文に変換し、秘密鍵所有者だけが復号できます。
• デジタル署名：秘密鍵で検証可能な署名を生成し、メッセージの真正性と完全性を証明します。

暗号化は主に認証情報や秘密情報の転送保護に、署名は本人確認や信頼構築に使われます。

RSA暗号化はHTTPSやGateログインでどのようにデータを保護するか

HTTPSでは、RSA暗号化は主に本人確認と証明書の信頼性担保を担い、データの大量暗号化には直接使用されません。

ステップ1．ブラウザがGateに接続すると、信頼されたルート認証局を用いてサーバー証明書チェーンとドメイン名を検証します。証明書の署名は一般にRSAまたは楕円曲線アルゴリズムで保護されています。

ステップ2．ブラウザとサーバーが共通のセッションキーを確立します。TLS 1.3では、この過程でRSA鍵輸送ではなく、楕円曲線Diffie-Hellman一時鍵交換が一般的に利用されます。

ステップ3．セキュアなセッションが確立されると、パスワードや認証コード、API認証情報など、すべての通信データは共通鍵暗号で保護されます。

この設計により、本人保証とデータ機密性が分離されます。RSAは信頼を確立し、共通鍵暗号が効率的かつ安全なデータ伝送を実現します。

RSA鍵の生成と利用方法

RSA鍵は、暗号的に安全な乱数生成器と標準化されたアルゴリズムによって生成されます。

ステップ1．秘密鍵を生成し、安全に保管します。外部には絶対に公開しません。

ステップ2．対応する公開鍵を導出し、自由に配布できます。

ステップ3．安全なパディング方式を適用します。現代的な実装では、暗号化にはOAEP、署名にはPSSを使用し、構造的な攻撃を防ぎます。

ステップ4．必要に応じて、暗号化・復号・署名・検証に鍵ペアを使用します。

OpenSSLのような一般的なコマンドラインツールが、インフラ環境での鍵管理によく利用されます。

• 秘密鍵の生成：openssl genpkey -algorithm RSA -pkeyopt rsa_keygen_bits:3072
• 公開鍵の出力：openssl pkey -in private.pem -pubout -out public.pem
• OAEPによる暗号化：openssl pkeyutl -encrypt -inkey public.pem -pubin -in msg.bin -out msg.enc -pkeyopt rsa_padding_mode:oaep
• 復号：openssl pkeyutl -decrypt -inkey private.pem -in msg.enc -out msg.dec -pkeyopt rsa_padding_mode:oaep

RSA暗号化と楕円曲線暗号の違い

RSAと楕円曲線暗号はどちらも非対称型システムですが、効率性や用途に大きな違いがあります。

2025年時点で、BitcoinはECDSA、EthereumはECDSA、SolanaはEd25519をオンチェーン処理に使用しています。RSAは依然として証明書ベースの従来型インフラで主流です。

RSA暗号化利用時のリスク

RSAの安全性は、正しい実装と運用の徹底に大きく依存します。

• 鍵長：最低でも2048ビット、長期的な安全性には3072ビット以上を推奨します。
• 乱数性：鍵生成時のエントロピー不足は、セキュリティ全体を破壊します。
• パディング方式：生のRSAは絶対に使用せず、OAEPおよびPSSの利用が現代システムで必須です。
• 秘密鍵の保管：鍵はハードウェアセキュリティモジュールや暗号化ストレージに厳格なアクセス制御下で保管すべきです。
• 量子コンピュータのリスク：大規模な量子コンピュータが実現すれば、ShorアルゴリズムでRSAは理論的に破られますが、現時点でそのようなシステムは存在しません。ポスト量子時代への移行計画は長期的課題です。

RSA暗号化の要点

RSA暗号化は、公開情報と秘密情報の分離により、安全な本人確認と信頼できる鍵交換を実現します。HTTPS、APIセキュリティ、証明書ベース認証など、Web2・Web3プラットフォーム全体の基盤です。オンチェーン暗号は楕円曲線アルゴリズムが主流ですが、RSAはインフラセキュリティ、特にGateが利用するシステムに不可欠です。

適切な鍵管理、十分な鍵長、安全なパディング、厳格な運用がRSAの安全性維持に不可欠です。

よくある質問

RSA暗号化とは？なぜ暗号資産で使われるのか？

RSA暗号化は、主に安全な通信や本人確認のために用いられる非対称暗号システムです。暗号資産のエコシステムでは、ブロックチェーントランザクションの署名には使われませんが、Webインフラ、取引所ログイン、API認証、暗号資産プラットフォームを取り巻く証明書セキュリティに用いられています。

公開鍵と秘密鍵の違いは？どのように保管すべきか？

公開鍵は自由に共有でき、暗号化や検証に使われます。秘密鍵は厳重に秘匿し、復号や署名に使用します。秘密鍵はオフラインや、ハードウェアウォレット、ペーパーウォレットなどの安全なハードウェアで保管することが推奨されます。

RSAで暗号化されたウォレットは安全か？破られる可能性は？

ブロックチェーンウォレットはトランザクション署名にRSAを使用していません。RSAベースのシステムは正しく実装されていれば数学的に安全です。セキュリティ上の失敗は、暗号自体の脆弱性よりも、フィッシングやマルウェア、不適切な鍵管理が原因で発生することがほとんどです。

ブロックチェーンにおけるRSA暗号化と楕円曲線暗号の違いは？

RSAは整数の素因数分解問題に依存し、楕円曲線暗号は離散対数問題に基づいています。楕円曲線方式は、遥かに小さい鍵で同等の安全性を実現できるため、ブロックチェーントランザクションにおいて効率的です。

Gateは取引時にどのようにRSA暗号化でアカウントを保護しているか？

GateはRSAベースの証明書で安全な接続を認証し、ログインチャンネルを保護しています。TLS暗号化、二要素認証、フィッシング対策と組み合わせ、取引時の認証情報の盗聴や不正アクセスを防止します。