RSA鍵ペア生成ガイド：公開鍵暗号と秘密鍵署名の完全な流れ

RSA鍵ペアとは

RSAは非対称暗号アルゴリズムで、一対の鍵を使用します：

鍵	用途	配布方法
公開鍵 (Public Key)	暗号化 / 署名検証	公開して配布可能
秘密鍵 (Private Key)	復号 / 署名	自分だけが保持

核心原則：公開鍵で暗号化したデータは秘密鍵でのみ復号でき、秘密鍵で署名したデータは公開鍵で検証できます。

鍵長の選択

長さ	セキュリティレベル	用途
1024ビット	❌ 安全ではない	レガシーシステム
2048ビット	✅ 基本的に安全	日常的な使用
3072ビット	✅ より高い安全性	中程度の機密データ
4096ビット	✅ 高安全性	高機密データ / 長期鍵

4096ビット鍵の生成は2048ビットの4〜8倍の時間がかかります。暗号化/復号も遅くなるため、必要に応じて選択してください。

鍵ペアの生成：ステップバイステップ

ステップ1：RSA鍵ペアツールを開く

RSA鍵ペアツールにアクセスし、鍵長を選択（2048または4096を推奨）。

ステップ2：鍵ペアを生成

「鍵ペアを生成」をクリック。ツールが自動的に生成します：

公開鍵：-----BEGIN PUBLIC KEY----- で始まるPEM形式テキスト
秘密鍵：-----BEGIN PRIVATE KEY----- で始まるPEM形式テキスト

ステップ3：鍵を保存

公開鍵 → あなたにデータを暗号化して送る相手に共有
秘密鍵 → 安全に保存、絶対に漏洩させない（Gitにコミットしない！）

PEM形式の説明

PEMはBase64エンコードされた鍵テキストです。主な形式：

-----BEGIN PUBLIC KEY-----      ← PKCS#8 公開鍵
MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOC...
-----END PUBLIC KEY-----

-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----  ← PKCS#1 秘密鍵
MIIEpAIBAAKCAQEA0d7...
-----END RSA PRIVATE KEY-----

-----BEGIN PRIVATE KEY-----      ← PKCS#8 秘密鍵
MIIEvgIBADANBgkqhkiG9w0BAQEF...
-----END PRIVATE KEY-----

PKCS#8は汎用形式、PKCS#1はRSA専用形式です。最近のシステムはPKCS#8を優先します。

公開鍵暗号化 + 秘密鍵復号

RSA暗号化/復号ツールを使用：

平文を入力欄に貼り付け
「公開鍵暗号化」を選択
相手の公開鍵を貼り付け
暗号化をクリックして暗号文を取得
相手は暗号文を受け取り、秘密鍵で復号

秘密鍵署名 + 公開鍵検証

署名は「このメッセージは本当に私が送ったものです」を証明します：

RSA暗号化/復号ツールで「秘密鍵署名」を選択
メッセージと秘密鍵を入力
署名値を生成
相手があなたの公開鍵で署名を検証し、改ざんがないことを確認

RSA vs AES：どちらを使うべきか

シナリオ	推奨	理由
大容量ファイルの暗号化	AES	RSAは遅すぎる
鍵交換	RSA	公開鍵でAES鍵を暗号化
デジタル署名	RSA	非対称の特性に最適
JWTトークン	RSA	サーバーが秘密鍵で署名、クライアントが公開鍵で検証

実務では組み合わせが一般的：RSAでAES鍵を伝送し、AESで実際のデータを暗号化（ハイブリッド暗号）。

よくある問題

問題	原因	解決策
復号失敗	鍵の不一致	公開鍵と秘密鍵が同じペアか確認
データが長すぎるエラー	RSAには長さ制限がある	AESを使うかセグメントに分割
形式解析エラー	PEMヘッダ/フッタの欠落	完全にコピーしたか確認
生成が遅い	4096ビット鍵	正常です。まず2048ビットを試してください

まとめ

RSA鍵ペアは非対称暗号の基盤です。公開鍵暗号化と秘密鍵署名の流れをマスターし、鍵長のセキュリティ意味を理解することは、安全な開発に不可欠です。RSA鍵ペアツールと RSA暗号化/復号ツールで、ブラウザ内で全工程を完結できます。