RSA暗号とは？公開鍵暗号の基本と暗号化・復号の流れを解説！

インターネットの安全な通信を支える「RSA暗号」とは、一体どのような仕組みなのでしょうか？

公開鍵と秘密鍵の関係、暗号化と復号の流れ、楕円曲線暗号（ECC）との違い、そして量子コンピュータ時代のリスクまで、不安や疑問を抱えていませんか？

本記事では、RSA暗号の基本から最新の脅威、運用のポイントまでを分かりやすく解説します。

これを読めば、RSA暗号の理解が深まり、安全な運用のための知識が得られます。

RSA暗号の基礎知識

インターネット上での安全な通信を支える技術の一つにRSA暗号があります。

RSA暗号とは、公開鍵暗号方式の代表的なアルゴリズムであり、データの暗号化や電子署名の分野で広く活用されています。

本章では、RSA暗号の基本概念や、その仕組みについて詳しく解説します。

1-1. RSA暗号とは何か

1-1-1. RSA暗号の定義と概要

RSA暗号とは、公開鍵暗号方式の一種で、大きな数の素因数分解の困難性を利用した暗号アルゴリズムです。

RSA暗号は、「公開鍵」と「秘密鍵」の2つの鍵を用いて、暗号化と復号を行う仕組みになっています。

送信者は受信者の公開鍵を使ってデータを暗号化し、受信者は自分の秘密鍵を使って復号することで、第三者に情報を知られることなく、安全な通信を実現できます。

RSA暗号の主な特徴は以下のとおりです。

• 公開鍵と秘密鍵のペアを用いた暗号化方式
• 大きな数の素因数分解が困難であることを利用している
• データの暗号化・復号だけでなく、デジタル署名にも活用できる
• SSL/TLSの通信暗号化や電子証明書に広く使われている

この仕組みにより、RSA暗号はウェブサイトのセキュリティや電子メールの暗号化、電子署名など、多くの場面で利用されています。

1-1-2. RSAの名称の由来と歴史

RSA暗号は、1978年にロナルド・リベスト（Ronald Rivest）、アディ・シャミア（Adi Shamir）、レオナルド・アデルマン（Leonard Adleman）の3人によって開発されました。その頭文字を取って「RSA」と名付けられています。

RSA暗号の開発背景には、当時の暗号技術の課題がありました。

従来の暗号方式（共通鍵暗号方式）では、送信者と受信者が事前に同じ鍵を共有する必要があり、この鍵の管理が非常に困難でした。

これを解決するために考案されたのが、公開鍵暗号方式であり、その代表例がRSA暗号です。

RSA暗号の歴史のポイントは以下の通りです。

年代	出来事
1976年	ディフィー・ヘルマンが公開鍵暗号の概念を発表
1978年	リベスト、シャミア、アデルマンがRSA暗号を開発
1990年代	インターネットの普及に伴い、SSL/TLSにRSAが採用される
2000年代以降	RSA暗号の鍵長が長くなり、2048ビット以上が推奨される
現在	量子コンピュータの影響を考慮し、耐量子暗号（PQC）の研究が進む

このように、RSA暗号は長年にわたり、安全なデータ通信を支える重要な技術として発展してきました。

しかし、近年では量子コンピュータの発展により、RSA暗号の安全性が脅かされる可能性も指摘されています。

1-2. 公開鍵暗号方式の基本概念

RSA暗号は公開鍵暗号方式に分類される暗号アルゴリズムです。ここでは、公開鍵暗号方式の基本概念について解説します。

1-2-1. 公開鍵と秘密鍵の役割

公開鍵暗号方式では、「公開鍵」と「秘密鍵」の2つの鍵を利用してデータを暗号化・復号します。RSA暗号における鍵の役割を以下の表にまとめました。

鍵の種類	役割と特徴
公開鍵（Public Key）	誰でも取得できる鍵で、データの暗号化に使用する。
秘密鍵（Private Key）	所有者だけが保持し、データの復号に使用する。

公開鍵と秘密鍵の関係

• 送信者は受信者の公開鍵を使ってデータを暗号化する。
• 受信者は自分の秘密鍵を使って暗号化されたデータを復号する。
• 公開鍵のみでは復号できないため、安全な通信が可能になる。

例えば、ウェブサイトのSSL/TLS通信では、サーバーが公開鍵を提供し、ユーザーのブラウザがその鍵を使って暗号化することで、セキュリティを確保しています。

1-2-2. 共通鍵暗号方式との違い

公開鍵暗号方式と対になる暗号技術として共通鍵暗号方式があります。この2つの方式の違いを表で比較します。

項目	共通鍵暗号方式	公開鍵暗号方式（RSA）
鍵の種類	1つの鍵を共有	公開鍵と秘密鍵の2つの鍵
鍵の交換方法	事前に安全な方法で共有が必要	公開鍵は自由に配布可能
処理速度	高速	計算量が多く、比較的遅い
主な用途	大量データの暗号化（AESなど）	データの暗号化、電子署名

共通鍵暗号方式は暗号化と復号に同じ鍵を使用するため、事前に鍵を安全に共有する必要があります。

一方、公開鍵暗号方式は、公開鍵を自由に配布できるため、鍵の管理が容易というメリットがあります。

しかし、RSA暗号は処理速度が遅いため、実際のシステムでは、公開鍵暗号方式で共通鍵を安全に交換し、その後のデータ通信は共通鍵暗号方式で行うというハイブリッド方式が採用されることが一般的です。

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RSA暗号の仕組み

RSA暗号とは、大きな素数の掛け算が容易である一方で、その逆の素因数分解が非常に困難であるという数学的性質を利用した公開鍵暗号方式です。

本章では、RSA暗号の鍵の生成方法や、実際の暗号化・復号のプロセスについて詳しく解説します。

2-1. 鍵の生成プロセス

RSA暗号では、暗号化・復号のために公開鍵（暗号化に使用）と秘密鍵（復号に使用）のペアを生成する必要があります。

これらの鍵は、大きな素数を利用して作成されます。

2-1-1. 大きな素数の選択と計算

RSA暗号の安全性は、大きな素数の選択と、それらを掛け合わせた数の素因数分解の難しさに依存しています。

鍵の生成プロセスの最初のステップとして、以下の手順で大きな素数を選択します。

1. 2つの大きな素数 pp と qq をランダムに選ぶ
   • 例えば、p=61p=61、q=53q=53 など。
   • 実際のRSA暗号では、数百桁の素数を使用する。
2. それらを掛け合わせて nn を求める
   • n=p×qn=p×q
   • 例: n=61×53=3233n=61×53=3233
3. オイラーのトーシェント関数 φ(n)φ(n) を求める
   • φ(n)=(p−1)×(q−1)φ(n)=(p−1)×(q−1)
   • 例: φ(3233)=(61−1)×(53−1)=3120φ(3233)=(61−1)×(53−1)=3120

このように、大きな素数を選択し、それらを掛け合わせた数 nn を求めることがRSA暗号の基盤となります。

2-1-2. 公開鍵と秘密鍵の生成手順

次に、公開鍵と秘密鍵のペアを生成します。

1. 公開鍵指数 ee を決定
   • ee は 1<e<φ(n)1<e<φ(n) であり、φ(n)φ(n) と互いに素である整数を選ぶ。
   • 一般的には、計算の効率を考慮して e=65537e=65537（標準的な値）が使われる。
2. 秘密鍵指数 dd を求める
   • dd は、e×d≡1mod  φ(n)e×d≡1modφ(n) を満たす整数。
   • つまり、ee の逆元を計算することで求められる。
   • 例: e=17e=17 の場合、d=2753d=2753 となる（17×2753≡1mod  312017×2753≡1mod3120）。
3. 公開鍵と秘密鍵を設定
   • 公開鍵: (n,e)(n,e) → 例: (3233,17)(3233,17)
   • 秘密鍵: (n,d)(n,d) → 例: (3233,2753)(3233,2753)

この鍵の生成手順を通じて、公開鍵と秘密鍵のペアを作成し、安全な通信を実現します。

2-2. 暗号化と復号のプロセス

RSA暗号では、公開鍵を使ってデータを暗号化し、秘密鍵を使って復号します。

具体的な手順を見ていきましょう。

2-2-1. メッセージの暗号化手順

送信者がメッセージを暗号化する際の手順は次のとおりです。

1. メッセージ MM を数値に変換する
   • 例: 送信したいメッセージ「A」をASCIIコードに変換（A = 65）。
2. 公開鍵 (n,e)(n,e) を取得する
   • 受信者の公開鍵（例: n=3233,e=17n=3233,e=17）を使用する。
3. 暗号化計算を行う
   • 暗号文 CC を次の式で求める。C=Memod  nC=Memodn
   • 例: 6517mod  3233=27906517mod3233=2790
4. 暗号文 CC を送信する
   • 送信者は、受信者に暗号化されたデータ C=2790C=2790 を送る。

このように、RSA暗号を使うことで、公開鍵を用いた安全なデータの暗号化が可能となります。

2-2-2. メッセージの復号手順

受信者は、受け取った暗号文を秘密鍵を使って元のメッセージに戻します。

1. 秘密鍵 (n,d)(n,d) を使用する
   • 例: n=3233,d=2753n=3233,d=2753
2. 復号計算を行う
   • 受信した暗号文 CC を次の式で計算。M=Cdmod  nM=Cdmodn
   • 例: 27902753mod  3233=6527902753mod3233=65
3. 元のメッセージに変換する
   • 65 → ASCIIコードで「A」に戻る。

この手順により、送信者が送ったメッセージを正しく復号できるのです。

RSA暗号の応用例

RSA暗号とは、単なるデータの暗号化だけでなく、デジタル署名やSSL/TLSプロトコルなど、インターネット上でのセキュリティを確保する重要な技術として活用されています。

本章では、RSA暗号の実用的な応用例について詳しく解説します。

3-1. デジタル署名

デジタル署名は、電子データの改ざんを防ぎ、送信者の真正性を保証する技術です。

RSA暗号は、デジタル署名の分野で広く利用されており、安全な電子取引や電子文書の保護に貢献しています。

3-1-1. デジタル署名の役割と重要性

デジタル署名には、次のような重要な役割があります。

1. データの改ざん防止
   • 署名付きのデータが、途中で改ざんされていないことを証明できる。
2. 送信者の認証
   • 署名を検証することで、正当な送信者がデータを作成したことを確認できる。
3. 否認防止（Non-repudiation）
   • 送信者が後から「自分は送信していない」と否認することを防ぐ。

例えば、電子契約やオンライン決済では、RSA暗号を利用したデジタル署名により、契約内容の信頼性が保証されます。

3-1-2. デジタル署名の作成と検証プロセス

デジタル署名の仕組みは、RSA暗号を利用して次のように動作します。

1. 署名の作成プロセス

1. ハッシュ値の生成
   • 送信するデータ（例：契約書）をハッシュ関数（SHA-256 など）で処理し、固定長のハッシュ値を作成。
2. 秘密鍵による署名
   • 送信者が自分の秘密鍵を使って、ハッシュ値をRSA暗号で暗号化。
   • これが「デジタル署名」となる。
3. 署名付きデータの送信
   • 署名と元のデータをセットで受信者に送信。

2. 署名の検証プロセス

1. 受信者がデータのハッシュ値を再計算
   • 受け取ったデータを同じハッシュ関数で処理し、新しいハッシュ値を生成。
2. 公開鍵による署名の復号
   • 送信者の公開鍵を使って署名を復号し、元のハッシュ値を取得。
3. ハッシュ値の比較
   • 復号したハッシュ値と、新しく計算したハッシュ値を比較し、一致すれば署名が正当であることを確認。

この仕組みにより、RSA暗号を用いたデジタル署名は、データの改ざん検知と送信者の認証を同時に実現します。

3-2. SSL/TLSプロトコル

SSL/TLSプロトコルは、インターネット上での安全な通信を実現するための技術であり、RSA暗号はその鍵交換プロセスで重要な役割を果たしています。

3-2-1. SSL/TLSにおけるRSA暗号の役割

SSL/TLS（Secure Sockets Layer / Transport Layer Security）は、ウェブサイトとユーザーの間の通信を暗号化し、盗聴やデータ改ざんを防ぐためのプロトコルです。

RSA暗号は、SSL/TLS通信の鍵交換プロセスにおいて利用され、クライアント（ブラウザ）とサーバーの間で安全に共通鍵を共有する役割を果たします。

SSL/TLSにおけるRSA暗号の鍵交換の流れ

1. クライアントがサーバーに接続（HTTPSリクエスト）
2. サーバーがSSL証明書を送信（公開鍵を含む）
3. クライアントが公開鍵を使い、共通鍵を暗号化してサーバーに送信
4. サーバーが秘密鍵を使い、共通鍵を復号
5. 以降の通信は共通鍵暗号方式（AESなど）で暗号化される

このプロセスにより、RSA暗号を使って共通鍵を安全に交換し、その後の通信は高速な共通鍵暗号方式で暗号化することが可能になります。

3-2-2. ウェブサイトのセキュリティ確保への貢献

RSA暗号を利用したSSL/TLSの仕組みは、ウェブサイトのセキュリティ向上に大きく貢献しています。

具体的には、以下の点で有効です。

セキュリティ機能	RSA暗号の貢献
データの盗聴防止	SSL/TLS通信により、暗号化されたデータのみが送信される。
なりすまし防止	RSA暗号による証明書の検証で、正規のサーバーかどうかを確認できる。
改ざん防止	データの暗号化により、通信経路での改ざんが困難になる。

例えば、HTTPSが適用されているウェブサイトでは、ブラウザのアドレスバーに「鍵マーク」が表示され、安全な通信が確立されていることが示されます。

RSA暗号の安全性と脅威

RSA暗号とは、公開鍵暗号方式の代表的なアルゴリズムであり、その安全性は「大きな数の素因数分解が極めて困難であること」に依存しています。

しかし、計算機技術の進歩や量子コンピュータの台頭により、その安全性が脅かされる可能性も指摘されています。

本章では、RSA暗号の安全性と、それに対する潜在的な脅威について詳しく解説します。

4-1. 素因数分解の困難性と安全性の関係

RSA暗号の安全性は、「公開鍵として利用される大きな数 nn を素因数分解することが極めて困難である」という数学的な性質に基づいています。

4-1-1. 素因数分解の計算的困難性

RSA暗号では、公開鍵として2つの大きな素数 pp と qq の積 nn が使用されます。

この nn を素因数分解し、pp と qq を求めることができれば、秘密鍵を計算することが可能となり、暗号が破られることになります。

しかし、現在のコンピュータ技術では、この素因数分解は極めて困難であり、安全性が確保されています。

鍵長（ビット）	素因数分解に必要な推定時間（現在のスーパーコンピュータ）
512ビット	数時間 ～ 数日（すでに危険）
1024ビット	数ヶ月 ～ 数年（非推奨）
2048ビット	数十年（現在の標準）
4096ビット	数百年（高セキュリティ用途）

したがって、RSA暗号を安全に利用するためには、適切な鍵長を選択することが重要です。

4-1-2. 鍵長とセキュリティレベルの関係

RSA暗号の鍵長（ビット数）が長くなるほど、素因数分解が困難になり、安全性が向上します。

現在の推奨鍵長は、最低でも2048ビットとされており、高セキュリティ用途では4096ビットが推奨されます。

RSA暗号の鍵長と推奨用途

鍵長（ビット）	推奨用途	現在の安全性
1024ビット	古いシステム	非推奨（危険）
2048ビット	一般的なウェブ通信、電子署名	安全（標準）
4096ビット	高セキュリティ環境、政府機関	非常に安全

なぜ鍵長を長くする必要があるのか？

• 計算能力の向上：コンピュータの計算能力が向上すると、短い鍵の素因数分解が容易になるため、より長い鍵が必要。
• 攻撃手法の発展：数学的アルゴリズムの進歩により、RSAの脆弱性を突く新たな攻撃が登場する可能性がある。

このため、長期間にわたって安全性を確保するためには、定期的に鍵の長さを見直す必要があります。

4-2. 量子コンピュータの影響

従来のコンピュータでは素因数分解は非常に困難でしたが、量子コンピュータが実用化されるとRSA暗号の安全性が脅かされる可能性があります。

4-2-1. 量子コンピュータによるRSA暗号の脅威

量子コンピュータとは、量子力学の原理を利用して計算を行う次世代のコンピュータです。

特に、ショアのアルゴリズム（Shor’s Algorithm）という量子アルゴリズムを用いることで、RSA暗号の素因数分解を高速に実行できる可能性があります。

量子コンピュータがRSA暗号に与える影響

技術	現在のコンピュータ	量子コンピュータ
素因数分解	数十年かかる	数時間で可能
RSA 2048ビットの解読	現状では困難	量子コンピュータが十分発達すれば可能

つまり、量子コンピュータが実用化されれば、現在のRSA暗号は破られる可能性が非常に高いのです。

4-2-2. 耐量子暗号への移行と対策

量子コンピュータの脅威に対応するために、耐量子暗号（PQC：Post-Quantum Cryptography）の研究が進められています。

耐量子暗号とは、量子コンピュータによる攻撃に耐えうる新しい暗号方式のことを指します。

耐量子暗号の候補

暗号方式	特徴
格子暗号（Lattice-based Cryptography）	高次元空間の数学的問題を利用し、量子計算でも解読困難
符号暗号（Code-based Cryptography）	エラー訂正符号の理論を利用
多変数多項式暗号（Multivariate Cryptography）	多変数連立方程式の解の難しさを利用

これらの暗号方式は、NIST（米国国立標準技術研究所）によって標準化が進められており、将来的にRSA暗号に代わる新しい暗号方式として採用される可能性があります。

企業や個人が取るべき対策

1. RSA 4096ビット以上の鍵長を採用する（短期的な対策）
2. ハイブリッド暗号の導入（RSA＋耐量子暗号を組み合わせて使用）
3. 耐量子暗号（PQC）の導入を検討する
4. NISTなどの国際標準化機関の動向をチェックする

今後、量子コンピュータが実用化されるにつれて、RSA暗号から耐量子暗号への移行が求められるようになります。

RSA暗号の実装と運用上の注意点

RSA暗号とは、安全なデータのやり取りを実現するために広く使用される公開鍵暗号方式です。

しかし、適切な運用をしなければ、鍵の漏洩や脆弱性を突かれ、RSA暗号のセキュリティが大きく損なわれる可能性があります。 

本章では、RSA暗号の安全な実装と運用のためのポイントについて詳しく解説します。

5-1. 鍵管理の重要性

RSA暗号の安全性は、公開鍵と秘密鍵の適切な管理に大きく依存します。

特に、秘密鍵が漏洩すると、第三者が暗号化されたデータを復号できてしまうため、厳重な管理が求められます。

5-1-1. 秘密鍵の安全な保管方法

秘密鍵を適切に保管するためには、以下のようなベストプラクティスを実施することが重要です。

安全なストレージに保存

• 秘密鍵は、暗号化されたストレージ（例：ハードウェアセキュリティモジュール（HSM）、セキュアUSB、TPM）に保存する。
• クラウド環境では、AWS KMS や Google Cloud KMS などの**鍵管理サービス（KMS）**を利用する。

アクセス制御を厳格に設定

• 秘密鍵にアクセスできるユーザーを最小限に制限する。
• **多要素認証（MFA）**を導入し、不正アクセスを防ぐ。

鍵の暗号化とバックアップ

• 秘密鍵は、AES暗号 などを用いて別の鍵で暗号化して保管する。
• 定期的にバックアップを作成し、**オフライン環境（エアギャップ環境）**に保管する。

5-1-2. 鍵の有効期限とローテーション

RSA暗号では、鍵を長期間使用し続けると、鍵の漏洩リスクが高まり、セキュリティが低下するため、定期的な鍵の更新（ローテーション）が推奨されます。

鍵の有効期限の設定

• 標準的な有効期限：RSA 2048ビットの場合、2～3年ごとに更新が推奨される。
• より安全な環境では、4096ビット以上の鍵を5年ごとに更新するのが望ましい。

鍵ローテーションのベストプラクティス

1. 新しい鍵ペアを生成する（既存の鍵と並行して使用）。
2. 証明書の更新（SSL/TLS証明書、電子署名）を行う。
3. 古い鍵を安全に破棄（ゼロ化して完全に削除）。

適切な鍵のローテーションを実施することで、RSA暗号のセキュリティを長期間維持することが可能です。

5-2. 実装上の脆弱性と対策

RSA暗号は数学的に強力なアルゴリズムですが、実装の仕方によっては脆弱性を生む可能性があります。

特に、パディングオラクル攻撃やサイドチャネル攻撃は、RSA暗号を破る有力な攻撃手法として知られています。

5-2-1. パディングオラクル攻撃への対策

パディングオラクル攻撃とは？

パディングオラクル攻撃（Padding Oracle Attack）とは、暗号化されたデータのパディング（データの埋め込み部分）を解析することで、復号鍵を推測する攻撃手法です。

特に、PKCS#1 v1.5 パディングを使用したRSA暗号に対して有効です。

攻撃の流れ

1. 攻撃者は、暗号文を変更してサーバーに送信。
2. サーバーのエラーメッセージを解析し、復号の成否を判断。
3. 繰り返し試行することで、暗号文を徐々に解読する。

パディングオラクル攻撃の対策

PKCS#1 v1.5 を避け、OAEP（Optimal Asymmetric Encryption Padding）を使用する

• RSA暗号のパディングとしてPKCS#1 v1.5 は脆弱なので、より安全なRSA-OAEP（PKCS#1 v2.0）を使用する。

エラーメッセージを統一する

• サーバー側でエラーメッセージの詳細を返さず、「復号に失敗しました」といった統一メッセージを返す。

レートリミットを適用する

• 何度も復号リクエストを試行できないよう、一定回数を超えたリクエストをブロックする。

5-2-2. サイドチャネル攻撃への防御策

サイドチャネル攻撃とは？

サイドチャネル攻撃（Side-Channel Attack）は、暗号アルゴリズムの理論的な脆弱性ではなく、実際の計算過程で発生する副次的な情報（処理時間、電磁波、消費電力など）を解析し、秘密鍵を推測する攻撃です。

主なサイドチャネル攻撃の種類

攻撃手法	概要
タイミング攻撃	復号処理の時間差から秘密鍵を推測
電磁波攻撃	デバイスが発する電磁波を解析
消費電力解析	処理時の消費電力パターンを分析
キャッシュ攻撃	CPUキャッシュの挙動を利用して鍵を推測

サイドチャネル攻撃の対策

コンスタントタイム処理（Constant-Time Execution）を実装

• 計算時間がデータの内容に依存しないようにする。

ハードウェアセキュリティを強化

• HSM（ハードウェアセキュリティモジュール）を導入し、鍵の処理を物理的に保護する。

ランダムノイズを加える

• 消費電力や処理時間を均一化するためにランダム要素を導入し、解析を困難にする。

RSA暗号の将来展望

RSA暗号とは、現在広く利用されている公開鍵暗号方式のひとつですが、計算技術の進歩や新たな暗号技術の台頭により、その将来性が議論されています。

特に、楕円曲線暗号（ECC）との比較や、量子コンピュータ時代に向けた耐量子暗号（PQC）への移行が重要なトピックとなっています。

本章では、RSA暗号の今後について詳しく解説します。

6-1. 新たな暗号技術との比較と今後の展望

RSA暗号は長年にわたり信頼されてきた暗号方式ですが、計算コストの高さや鍵長の増大による負担が課題となっています。

そのため、より効率的な暗号技術が求められています。

6-1-1. RSA暗号と楕円曲線暗号（ECC）の比較

RSA暗号と比較される暗号技術のひとつに楕円曲線暗号（ECC：Elliptic Curve Cryptography）があります。

ECCは、RSAよりも短い鍵長で同じセキュリティ強度を実現できるという特徴があります。

RSA暗号とECCの比較表

項目	RSA暗号	楕円曲線暗号（ECC）
鍵長	長い（2048ビット以上が推奨）	短い（256ビットでRSA 3072ビットと同等）
計算コスト	高い（鍵が長くなるほど計算負荷が増大）	低い（鍵が短いため計算が高速）
通信データ量	大きい（鍵が長いためデータも増加）	小さい（コンパクトな鍵で通信が軽量）
安全性	鍵長を長くすれば十分安全	同じセキュリティレベルならRSAより効率的
主な用途	電子署名、SSL/TLS、暗号化	モバイル端末、IoT、SSL/TLS

ECCの利点

• 短い鍵長で高い安全性を確保できるため、計算コストが低い。
• モバイル端末やIoTデバイスなど、処理能力が限られた環境でも適用しやすい。
• RSA暗号よりもデータ量が少なくなるため、通信の負荷が軽減される。

RSA暗号が依然として選ばれる理由

• 長年の実績があり、十分な信頼性がある。
• 既存のシステム（SSL/TLS、電子証明書など）に広く普及しているため、すぐに置き換えるのが難しい。
• 量子コンピュータ登場までの間は、十分に安全性を維持できると考えられている。

現在のトレンドとしては、新規システムではECCを採用するケースが増えているものの、RSA暗号は依然として広く使われています。

しかし、量子コンピュータの発展によって、RSA暗号とECCのどちらも安全ではなくなる可能性があり、その対策が求められています。

6-1-2. RSA暗号の今後と耐量子暗号への移行

RSA暗号は、量子コンピュータの登場によって、将来的に解読される可能性があると指摘されています。

そのため、RSAに依存しない耐量子暗号（PQC：Post-Quantum Cryptography）の研究と導入が進められています。

量子コンピュータによるRSA暗号への脅威

量子コンピュータは、ショアのアルゴリズム（Shor’s Algorithm）を利用することで、RSA暗号の基盤である素因数分解を効率的に計算できるとされています。

RSAの鍵長	現在のコンピュータでの解読難易度	量子コンピュータによる解読
1024ビット	数年かかる可能性	数分で解読可能
2048ビット	数十年かかる可能性	数時間で解読可能
4096ビット	現在は安全	量子コンピュータ次第で解読可能

耐量子暗号（PQC）への移行

RSA暗号の代替として、耐量子暗号（PQC）の研究が進められています。

PQCとは、量子コンピュータでも解読できない新しい暗号方式の総称です。

代表的な耐量子暗号の候補

暗号方式	特徴
格子暗号（Lattice-Based Cryptography）	高次元空間の格子問題を利用し、量子計算でも解読が困難。
符号暗号（Code-Based Cryptography）	エラー訂正符号の理論を活用し、高いセキュリティを実現。
多変数多項式暗号（Multivariate Cryptography）	多変数連立方程式の解の計算困難性を利用。

RSA暗号の今後の方向性

1. 短期的な対策
   • RSA 4096ビット以上の鍵長を使用することで、当面の安全性を確保。
   • ハイブリッド暗号方式（RSA + 耐量子暗号）を導入し、安全性を高める。
2. 長期的な対策
   • 耐量子暗号（PQC）への移行を計画し、暗号技術の標準化を進める。
   • NIST（米国国立標準技術研究所）による耐量子暗号の標準化プロセスに注目し、最新の技術を導入する。