RSA暗号とは？公開鍵暗号方式の代表格をわかりやすく解説【IPA試験対策】

対象試験と出題頻度

RSA暗号は、情報セキュリティマネジメント試験、基本情報技術者試験、応用情報技術者試験で出題されます。頻出度は「A（重要）」で、「公開鍵暗号方式の代表例」として問われることが多いです。

AES（共通鍵暗号）との違いを明確にしておきましょう。

用語の定義

RSA暗号（RSA Cryptosystem）とは、一言で言うと「大きな数の素因数分解が困難であることを利用した、公開鍵暗号方式の代表的なアルゴリズム」のことです。

イメージとしては、「掛け算は簡単だけど、逆算は難しい」という性質を利用しています。

例えば「7×13＝91」は一瞬で計算できますが、「91を素因数分解せよ」と言われると、少し考える必要があります。RSA暗号では、この差を桁違いに大きくして安全性を確保しています。

解説

情報処理試験を勉強していると、「RSAとAES、どっちも暗号なのに何が違うの？」と混乱することがあります。

結論から言うと、RSAは「公開鍵暗号方式」、AESは「共通鍵暗号方式」です。この区別は試験で頻出なので、確実に覚えておきましょう。

RSA暗号の仕組み（概要）

RSA暗号は、2つの大きな素数を掛け合わせて作った数を使います。例えば、素数pと素数qを掛けて「n = p × q」という数を作ります。このnを公開しても、pとqを求める（素因数分解する）のは非常に困難です。

現在使われているRSA暗号では、nは600桁以上（2048ビット）の巨大な数です。このような数を素因数分解するには、現在のスーパーコンピュータでも天文学的な時間がかかります。この「計算の非対称性」がRSA暗号の安全性を支えています。

試験では計算方法までは問われないので、「素因数分解の困難性を利用している」という点を押さえておけば十分です。

RSA暗号の用途

RSA暗号は公開鍵暗号方式なので、「公開鍵で暗号化→秘密鍵で復号」という使い方ができます。主な用途は以下の2つです。

鍵交換（暗号化通信）では、共通鍵を安全に相手に送るために使われます。ハイブリッド暗号方式において、セッション鍵（共通鍵）をRSAで暗号化して送り、以降の通信は高速なAESで行う、という使い方が一般的です。

デジタル署名では、「秘密鍵で署名→公開鍵で検証」という逆の使い方をします。秘密鍵は本人だけが持っているため、秘密鍵で作成した署名は「本人が作成した証拠」になります。電子契約や電子証明書で広く使われています。

楕円曲線暗号（ECC）との関係

RSA暗号の代替として注目されているのが楕円曲線暗号（ECC: Elliptic Curve Cryptography）です。

ECCは楕円曲線上の離散対数問題の困難性を利用しており、RSAより短い鍵長で同等の安全性を実現できます。スマートフォンやIoTデバイスなど、処理能力が限られた環境で採用が進んでいます。

試験ではこう出る！

RSA暗号は「公開鍵暗号方式の代表例」として出題されます。「素因数分解の困難性を利用」「公開鍵と秘密鍵のペアを使用」という2点を押さえておけば対応できます。

計算方法までは問われません。試験ではここまででOKです。

【確認テスト】理解度チェック

ここまでの内容を理解できたか、簡単なクイズで確認してみましょう。