初心者でもわかるSSLプロトコルと各バージョンの基礎知識

目次

はじめに

インターネットで安心して通信するために、SSL/TLSという仕組みが使われています。本記事は、SSLからTLSへの流れを含め、各バージョンの特徴と安全性、実際の確認・アップグレード方法までをわかりやすくまとめた入門ガイドです。

なぜ知っておくべきか

ウェブサイトでのログイン情報やカード情報は、通信路が暗号化されていれば外から見られにくくなります。例えば、銀行や通販サイトでのやり取りはTLSで保護されます。逆に古いバージョンを使うと情報が漏れるリスクが高まります。

この記事の対象

  • サイト運営者やサーバ管理者
  • セキュリティに関心のある個人
  • 難しい専門用語を避けて仕組みを知りたい人

読み方のコツ

各章は順に読むと理解が進みます。第2章で基礎を押さえ、第3章以降で具体的なバージョンや対応方法を確認してください。具体例を交えて説明しますので、実務にも役立てられるはずです。

SSL/TLSプロトコルとは何か

目的

SSL(Secure Sockets Layer)とTLS(Transport Layer Security)は、インターネット上の通信を安全にするための技術です。具体的には、通信の秘匿(のぞき見防止)、改ざん防止、相手のなりすまし防止を目的とします。ウェブサイトにログインするときやオンラインショッピングでカード情報を送るときに使われます。

基本的な仕組み(かんたんに)

  1. 鍵交換:まず、通信相手と安全に共通の「秘密の鍵」を作ります。公開鍵暗号を使ってこの鍵を安全に共有します。これにより、その後の通信は高速な共通鍵暗号で暗号化されます。
  2. 認証:サイトは証明書を提示して自分の正当性を示します。証明書は認証局(CA)という第三者が署名して信頼性を担保します。
  3. 完全性:送信データにチェックを付けて改ざんを検知します。

ハンドシェイク(概略)

クライアントとサーバーが暗号方式や鍵を決め、サーバーが証明書を提示します。必要に応じてクライアントも証明書を提示します。合意が取れれば安全な通信が始まります。

利用例と注意点

最も身近なのはHTTPS(ブラウザとサイト間の通信)です。メールやVPN、API通信などでも使われます。SSLは古いバージョンで脆弱性が見つかっているため、現在はTLSを使うことが標準です。

主なバージョン一覧と特徴

SSL 2.0

初期の仕様で、多くの脆弱性があります。暗号の選択や認証が不十分で、現在は実務で使えません。

SSL 3.0

広く使われましたが、攻撃(例: POODLE)に弱く非推奨です。古い機器で残ることがありますが、無効化が望ましいです。

TLS 1.0

SSLの後継として登場し基本的な暗号化を提供します。長年使われましたが、いくつかの攻撃に耐えられないため非推奨です。

TLS 1.1

1.0の問題を一部改善しましたが、現代の要件には不十分であり非推奨です。

TLS 1.2

暗号方式が大きく改善され、AES-GCMなどの安全なアルゴリズムを使えます。前方秘匿(forward secrecy)を設定すれば安全に利用可能で、多くのサービスで標準です。

TLS 1.3

最新かつ推奨のバージョンです。手順を簡素化して古い脆弱性を排除し、暗号も強化しました。接続が速くなり(ラウンドトリップが減る)、安全性も高いです。

実務ではTLS 1.2以上、可能ならTLS 1.3を採用し、古いバージョンは無効化するのが基本です。

バージョンごとのセキュリティと推奨事項

SSL 2.0 / 3.0

これらは設計上の欠陥が多く、利用してはいけません。攻撃で容易に解読や改ざんが可能です。古い機器や古いソフトウェアで残っていることがありますが、見つけたら直ちに無効化してください。

TLS 1.0 / 1.1

当時は進歩でしたが、現在は安全性が不十分です。主要なブラウザやOSで非推奨になり、多くのサーバーで無効化されています。互換性のためだけに残すとリスクが高くなります。

TLS 1.2

強力な暗号方式に対応し、現状でも安全に使えます。多くのウェブサイトやAPIがTLS 1.2を標準にしています。推奨される暗号スイート(例:AES-GCM、ECDHE)を有効にし、弱いアルゴリズムを無効化してください。

TLS 1.3

安全性とパフォーマンスが向上しています。ハンドシェイクが短くなり、古い脆弱性が排除されました。可能な限りTLS 1.3を有効にすることをお勧めします。

実務的な推奨事項

  • SSL 2.0/3.0とTLS 1.0/1.1は無効化する。
  • TLS 1.2を最低ラインとし、TLS 1.3を優先する。
  • 強い暗号スイートと前方秘匿性(Forward Secrecy)を有効にする。
  • サーバーソフトやライブラリを定期的に更新し、設定を検証ツールで確認してください。

サイトやサーバーのバージョン確認・アップグレード方法

1) まずはバージョン確認(簡単)

  • オンラインツール: Qualys SSL Labs (SSL Server Test) にドメインを入力して実行します。表示される「Protocols」や評価(A〜F)で使われているTLSバージョンが分かります。

2) コマンドラインで確認(開発者向け)

  • OpenSSL: openssl s_client -connect example.com:443 -tls1_2 を使うとTLS1.2で接続できるか確認できます。
  • nmap: nmap –script ssl-enum-ciphers -p 443 example.com で対応プロトコルと暗号を一覧表示します。

3) ブラウザで簡易確認

  • ChromeのDevToolsの「Security」タブや、Firefoxの「接続の詳細」から実際の接続で使われたプロトコルを確認できます。

4) サーバー側のアップグレード手順(代表例)

  • 事前準備: 設定ファイルのバックアップを必ず取ります。ステージング環境で先に試すと安全です。
  • nginx: 設定に ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3; を追加・編集し、サービスを再起動します。
  • Apache: SSLProtocol -all +TLSv1.2 +TLSv1.3 を設定し、再起動します。
  • OpenSSL/OS更新: TLSサポートはOSやOpenSSLに依存します。パッケージを最新版に更新してください。
  • 証明書: Let’s Encryptなどの証明書はTLSのバージョンには影響しませんが、有効期限を確認してください。

5) ホスティング/マネージド環境の場合

  • コントロールパネル(cPanel、Plesk等)にTLS設定があることが多いです。設定や自動更新の項目を確認してください。自身で変更できない場合はサポートへ依頼しましょう。

6) アップグレード後の確認と注意点

  • 変更後はQualys等で再テストし、古い脆弱な暗号が無効化されているか確認します。
  • 古い端末やOSで接続できなくなる可能性があるため、必要なユーザー層を考慮して段階的に適用してください。
  • 設定変更前は必ずバックアップとスケジュール管理を行い、メンテナンス時間に実施してください。

まとめ:現在の標準と今後の動向

現状の標準

現在はTLS 1.2とTLS 1.3が事実上の標準です。古いSSL(2.0/3.0)やTLS 1.0/1.1は既知の脆弱性が多く、必ず無効化してください。多くのブラウザとサーバーはTLS 1.2以上を前提に動作します。

なぜTLS 1.3が推奨されるか

TLS 1.3は通信の安全性と速さを両立します。ハンドシェイク(接続確立)が簡素化され、接続時間が短くなります。暗号方式は最新の安全なものに限定され、過去の弱い暗号や冗長な設定が排除されました。通信の秘匿性が高まり、将来にわたる耐性も向上します。ただし、0-RTTなど一部機能は再送や再利用に注意が必要です。

実践的な対応

サーバー側はOSやウェブサーバー、プロキシを最新に更新し、TLS 1.2と1.3を有効にしてください。古いバージョンは明示的に無効化します。暗号スイートはベンダー推奨の“モダン”設定を使い、証明書管理を自動化すると運用が楽になります。実稼働前にSSL Labsなどの診断ツールで確認し、古いクライアント互換性が必要なら段階的に移行してください。

今後の動向

TLS 1.3の普及が進み、HTTP/3(QUIC上のTLS)など新技術と組み合わさって通信の速度と安全性がさらに向上します。長期的には、ベンダーが安全なデフォルトを提供する流れが強まり、管理者は更新と検証を習慣にすることが重要です。

参考:その他のプロトコル

以下はTLS以外に知られている代表的なプロトコルと実務上の注意点です。Windows環境でも一部サポートがありますが、基本はTLS系が主流です。

DTLS(Datagram TLS)

UDP向けにTLSの仕組みを持ち込んだプロトコルです。リアルタイム通信(VoIP、WebRTC、ゲーム)で使われます。TCPの接続管理をせずに暗号化できるため、遅延が問題となる場面で重宝します。アプリ側での実装が多く、必要な場合に限定して採用します。

PCT(Private Communication Technology)

1990年代にMicrosoftが作った古い独自プロトコルです。現在はセキュリティ面で脆弱なため、利用を避けるべきです。最新のシステムでは無効化しておくのが安全です。

その他の言及(QUIC、旧SSLなど)

QUICはUDP上でTLSの考え方を取り入れた新しい仕組みで、HTTP/3に使われます。TLS 1.3の要素を組み込み高速化を図ります。古いSSL(v2/v3)は脆弱なので無効化してください。

実務上は、TLS 1.2/1.3を優先し、DTLSはUDPが必須な用途でのみ検討、PCTや古いSSLは使わないようにしてください。

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