ディフィー・ヘルマン鍵交換とは?
でぃふぃーへるまんかぎこうかん
ディフィー・ヘルマン鍵交換とは、盗聴されうる通信路を通じて安全に暗号鍵を共有できる公開鍵暗号の基盤となる数学的プロトコルです。
ディフィー・ヘルマン鍵交換(Diffie-Hellman Key Exchange、DH鍵交換)とは、1976年にホイットフィールド・ディフィーとマーティン・ヘルマンが発表した、公開の通信路を介して二者が安全に共通の秘密鍵を確立できる数学的プロトコルです。現代のインターネット暗号通信の基礎を築いた画期的な発明です。
仕組みの直感的な説明として「色の混合」の例えがよく使われます。アリスとボブがそれぞれ秘密の色(秘密鍵)を持ち、公開された共通色と混ぜた結果(公開鍵)だけを相手に送ります。互いの公開鍵に自分の秘密色を混ぜることで、最終的に同じ色(共有秘密鍵)に到達できますが、第三者は送受信された色だけからは元の秘密色を特定できません。
数学的には「離散対数問題」の困難性に基づいています。大きな素数を法とする累乗計算は容易ですが、その逆(離散対数の計算)は現在の計算機では現実的な時間内に解けないことを利用しています。
主な派生・応用として以下があります。
- ECDH(楕円曲線DH):楕円曲線を使い、同等の安全性をより短い鍵長で実現
- TLS/HTTPS:Webブラウザとサーバーの暗号通信確立に標準採用
- SSH:リモート接続時のセッション鍵生成に使用
前方秘匿性(PFS)を提供できる点も重要で、過去のセッションキーが後に漏洩しても過去の通信は解読されません。
使い方・例文
HTTPSでウェブサイトにアクセスするとき、ブラウザとサーバーが暗号通信の鍵を安全に取り決める「TLSハンドシェイク」の場面で、ディフィー・ヘルマン鍵交換(またはECDH)が使われています。
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