第1章: はじめに
本記事の目的
本記事は、SSL/TLSで使われる暗号化アルゴリズムをやさしく理解していただくことを目的としています。暗号の種類や仕組み、安全性の見方、さらにWebサイトに与える影響までを幅広く紹介します。技術の専門家でなくても、重要なポイントがわかるように説明します。
誰のための記事か
- Webサイト運営者や開発者の方
- サイトの安全性やSEOに関心がある方
- 暗号技術の基礎を知りたい一般の方
読み方のガイド
各章は順に読めば全体像がつかめます。専門用語は最小限に抑え、具体例を使って説明します。設定や選定の際に実用的に役立つ情報を重視しますので、必要に応じて該当章を参照してください。
この先の章で、まずはSSL/TLSの基本から始めます。安全な通信を実現するための基礎知識を一緒に確認していきましょう。
SSL/TLSとは？暗号化通信の基本
基本の役割
SSL（Secure Sockets Layer）とその後継であるTLS（Transport Layer Security）は、インターネット上でやり取りするデータを暗号化して安全に送受信するための仕組みです。例えば、オンラインバンキングやログイン情報、クレジットカード番号を第三者に見られないよう守ります。
なぜ必要か
普通の通信は第三者に盗み見されたり改ざんされたりします。SSL/TLSは「機密性（見られない）」「完全性（改ざんされない）」「認証（相手が正しい）」の3点を実現します。
仕組み（簡単な流れ）
- ブラウザ（クライアント）がサーバーに接続を始めます。HTTPSでの接続がここに当たります。
- サーバーはデジタル証明書を提示します。証明書は認証局（CA）が発行し、サーバーの正当性を示します。
- クライアントは証明書を検証し、安全なら暗号化方式を決めます。
- 共通の暗号鍵を安全に作り、以後はその鍵でデータをやり取りします（通信は高速な共通鍵暗号で行います）。
証明書とブラウザ表示
ブラウザの鍵マークや「https://」は、この仕組みが働いている印です。証明書が不正や期限切れだと警告が出ます。
注意点
古いSSLは脆弱で現在は非推奨です。最新のTLSを使うことで、より安全に通信できます。
SSL/TLSで使われる暗号化アルゴリズムの種類
SSL/TLSでは複数のアルゴリズムが組み合わさって「暗号スイート」を作ります。ここでは主要な種類を分かりやすく説明します。
鍵交換アルゴリズム
鍵交換は通信を始めるための共通の鍵を決める仕組みです。例えると安全な封筒で鍵を受け渡すような役割です。
– RSA：昔から使われる公開鍵方式。実装は簡単ですが、一部の設定では将来の安全が弱くなることがあります。
– DHE：ときどき使う一時的な鍵を生成し、過去の通信が守られる「フォワードシークレシー」を実現します。処理はやや重いです。
– ECDHE：DHEの楕円曲線版で、同じ利点をより小さな鍵と速さで実現します。モバイルでも有利です。
認証アルゴリズム
相手が正しいかを証明するための署名に使います。
– RSA署名：証明書検証でよく使われます。
– ECDSA：楕円曲線を使った署名で、短い鍵で高速に動作します。
– DSA：古い方式で現在はあまり使われません。
対称暗号（データの暗号化）
実際のデータは対称鍵で速く暗号化します。
– AES：広く使われる高安全性のブロック暗号。GCMなどのモードで整合性も同時に確保できます。
– ChaCha20：ストリーム暗号で、特にモバイル環境や低スペック端末で高速に動作します。
– RC4／DES：古い方式で安全性に問題があり、現在は非推奨です。
メッセージ認証（MAC）
データが改ざんされていないかを確認します。一般にHMAC＋SHA-256/384が使われます。AES-GCMやChaCha20-Poly1305のようなAEADは、暗号化と認証を同時に行います。
代表的な組み合わせと注意点
現代の推奨は、ECDHE（鍵交換）＋（AES-GCMまたはChaCha20-Poly1305）（対称）＋ECDSAまたはRSA（認証）です。古いアルゴリズムや短い鍵長、SHA-1ベースのMACは避けるのが望ましいです。
暗号化アルゴリズムの役割と仕組み
はじめに
SSL/TLSは「速さ」と「安全」を両立するため、二つの仕組みを組み合わせます。最初に安全な手順で共通の鍵を作り、その後のやり取りはその鍵で素早く暗号化します。
ハイブリッド方式とは？
公開鍵暗号で安全に共通鍵を作り、共通鍵暗号で実際のデータを暗号化します。例えると、最初に大きな金庫を使って中に小さな合い鍵を入れ、その合い鍵で以降のやり取りを守るような流れです。
公開鍵暗号の役割（鍵交換と認証）
公開鍵暗号は異なる鍵で暗号化と復号を行います。サーバーは証明書を使って自分が本物であることを示します。これにより安全に共通鍵を送り合えます。代表例はRSAや楕円曲線（ECDHE）です。
共通鍵暗号の役割（高速なデータ暗号化）
共通鍵暗号は同じ鍵で暗号化・復号するため処理が速く、大きなデータを扱うのに向きます。AESやChaCha20が一般的で、動画や画像など大量データの送受信を効率よく守ります。
データの整合性確認（改ざん検知）
通信が途中で改ざんされていないかを確かめるためにMAC（メッセージ認証コード）や認証付き暗号（AEAD）を使います。封筒に封をしているように、内容が変わっていないかを受け取り側が確認します。
各アルゴリズムの安全性と推奨状況
現状のおすすめ
AES（特にAES-GCM）は現時点で最も信頼され、TLS環境での標準です。鍵長は128ビットで十分高速、必要なら256ビットを選びます。ChaCha20-Poly1305はモバイルや古いハードで高速に動作するため代替として有効です。
廃止・非推奨のアルゴリズム
RC4、DES、3DESは既に脆弱と判定されています。MD5やSHA-1を使った署名も安全性が不十分です。新しい導入は避け、既存でも速やかに置き換えてください。
鍵交換と認証の選択
RSAは認証や鍵交換で広く使われますが、楕円曲線暗号（ECDHE/ECDSA、Curve25519など）の採用が増えています。理由は短い鍵で同等以上の強度を得られ、計算負荷が低い点です。完璧前方秘匿（PFS）を提供するECDHEを優先してください。
TLSバージョンと暗号スイート
TLS 1.3ではAES-GCMやChaCha20-Poly1305が標準化され、旧式の暗号スイートは廃止されました。可能な限りTLS 1.3を有効にし、モダンな暗号スイートのみを許可する設定を推奨します。
実務的な推奨
・TLS 1.3を優先、有効でなければTLS 1.2でAES-GCM/ChaCha20を採用
・ECDHE（PFS）＋ECDSAまたはRSA（2048以上）
・古いアルゴリズムは無効化、定期的に設定を見直す
これらを守れば、安全性と互換性のバランスを取りながら運用できます。
SSL化とWebサイト・SEOへの影響
はじめに
SSL化（HTTPS化）は通信を暗号化し、ユーザー情報の漏えいや改ざんのリスクを下げます。見た目では鍵マークや「https://」で信頼感が伝わり、訪問者の安心につながります。
SEOへの主な効果
- 検索エンジンはHTTPSを推奨しており、わずかな順位向上要因になります。
- 参照元データ（リファラ）が保持されやすく、アクセス解析の精度が上がります。
- ブラウザの警告表示が減り、離脱率の改善につながります。
導入時のポイント
- SSL証明書を取得しサーバーに導入する。
- サイト全体をhttpsへリダイレクト（301）する。
- 内部リンク、外部サービス、サイトマップ、canonicalをhttpsに更新する。
- 混在コンテンツ（画像やスクリプトがhttpのまま）を修正する。
運用チェックリスト
- 証明書の有効期限を監視する。
- HSTSやHTTP/2の設定で安全性と速度を改善できる。
- リダイレクトループや重複コンテンツがないか確認する。
注意点
移行を適切に行わないと一時的に順位が下がることがあります。手順を踏み、テスト環境で確認してから公開してください。
まとめ：SSL暗号化アルゴリズムの選定ポイント
選定の基本方針
安全で広くサポートされるアルゴリズムを優先します。共通鍵にはAES（GCM）やChaCha20-Poly1305、鍵交換や認証にはECDHEやECDSAを基本にしてください。TLSのバージョンは可能な限りTLS 1.3を使います。
具体的な選択例と理由
- 共通鍵暗号：AES-GCM（高速・広範な互換性）、ChaCha20-Poly1305（モバイル環境で有利）
- 鍵交換：ECDHE（前方秘匿を確保）
- 認証：ECDSAやRSA（鍵長は適切に設定）
導入時の注意点
- 古いプロトコル（SSLv3、TLS 1.0/1.1）や弱い暗号（RC4、3DES、RSA短鍵）を無効化してください。
- 証明書は信頼できる認証局から取得し、鍵長や有効期限を管理します。
- サーバー設定は定期的にテスト（例：公開される診断ツール）して確認します。
簡易チェックリスト
- TLS 1.3を優先
- AES-GCMまたはChaCha20-Poly1305を有効
- ECDHEで鍵交換
- 古い暗号を無効化
これらを守ることで、サイトの安全性と信頼性を高められます。
