先生と生徒の会話形式で理解しよう

生徒

「インターネットでファイルを受け取ったときに、デジタル署名という言葉を見たんですが、これは何なんですか？」

先生

「デジタル署名は、読み方はデジタル署名（デジタルショメイ）といって、本人が本当に送ったことを証明したり、内容が書き換えられていないことを確認する仕組みです。」

生徒

「内容が書き換えられていないって、どうやって確認するんですか？」

先生

「秘密鍵（ヒミツカギ）と公開鍵（コウカイカギ）を使う公開鍵暗号方式（コウカイカギアンゴウホウシキ）を使って確認します。秘密鍵で署名を作り、公開鍵でそれを確認できるという仕組みです。」

生徒

「公開鍵と秘密鍵って、暗号化のところで見た気がします。デジタル署名にも同じ仕組みが使われているんですね！」

先生

「そうなんです。では、もっと詳しくデジタル署名の意味や仕組みを説明していきましょう。」

1. デジタル署名（デジタルショメイ）とは？

デジタル署名とは、デジタルデータに対して本人確認と改ざん防止を行うための仕組みです。紙の書類に押す印鑑や手書きの署名をデジタル化したような役割を持っています。読み方はデジタル署名（デジタルショメイ）です。

デジタル署名が使われると、「その人が本当にデータを作成したのか」「途中で内容が書き換えられていないか」を確認できます。安全な通信やファイル配布のための重要な技術で、インターネット全体の信頼性を支える役割を果たしています。

2. デジタル署名に使われる公開鍵と秘密鍵

デジタル署名では、公開鍵（コウカイカギ）と秘密鍵（ヒミツカギ）の2つを使います。秘密鍵は本人だけが持つ鍵で、デジタル署名を作るときに利用します。一方、公開鍵は誰に見せてもよく、署名が正しいかどうかを確認するために使われます。

秘密鍵と公開鍵は数学的に結びついており、秘密鍵で作った署名は対応する公開鍵でしか確認できません。この性質を利用して、本人確認と改ざん防止が可能になります。

デジタル署名を作る流れは次のようになります。まず、送信者はデータの要約であるハッシュ値を作成します。このハッシュ値を秘密鍵で暗号化したものがデジタル署名になります。ハッシュ値とは、元のデータを特徴的な短い値に変換したものです。

受信者は送られてきたデータと署名を受け取ります。次に、公開鍵を使って署名を解読し、送信者が作ったハッシュ値を確認します。同時に、受信者自身もデータからハッシュ値を再計算します。この2つの値が一致していれば、「書き換えられていない」「本人が作成した」ということが確認できます。

デジタル署名は、さまざまな場面で利用されています。たとえば、電子メールの送信者確認、ソフトウェアの配布、電子契約、オンライン申請などです。特にソフトウェアでは、開発者が本当に作ったものであるかを確認するためにデジタル署名が使われます。

また、インターネットの通信を安全にするために使われるTLS証明書の仕組みにもデジタル署名が利用されています。これにより、偽のサイトにつながらないように防ぐことができます。

デジタル署名の考え方が生まれたのは1970年代ですが、実際に広く使われるようになったのはインターネットが普及してからです。特にRSA（アールエスエー）という暗号方式が実用化されてから、電子署名技術は急速に広まりました。

当時は紙の書類が主流だったため、デジタル署名が本当に信用できるのか疑問視されることもありました。しかし、暗号技術の発展によって安全性が確立され、現在では社会全体で広く利用されています。デジタル署名は、現代社会の電子取引に欠かせない基盤技術となっています。