【ネットワーク基礎】SSL / TLSの仕組み
はじめに
インターネットでは、ログインIDやパスワード、クレジットカード番号や個人情報のようなデータを日々やりとりしています。
もしこれらが暗号化されずに送られていたら、通信の途中で盗聴や改ざんができてしまいます。
そんな危険を防ぐために使われているのが、SSL/TLSです。
本記事では、SSLとTLSについてわかりやすくまとめていきます。
SSL・TLS
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SSL（Secure Sockets Layer）は、インターネット上のウェブブラウザとウェブサーバ間でのデータの通信を暗号化し、送受信させる仕組み(プロトコル)です。
TLS（Transport Layer Security）：SSLの後継バージョン。現在はこちらが主に使われています。
SSL/TLSの役割は、通信内容の暗号化・改ざん防止・通信相手の認証を行なう仕組みを提供することです。
通信の流れ：TLSハンドシェイクの仕組み
SSL/TLSは、通信を始める前に「ハンドシェイク（握手）」というやりとりを行ないます。
流れを追ってみましょう
ステップ1： 「Client Hello」メッセージ（クライアント → サーバーへ）
クライアント（ブラウザ）は
・サポートするTLSのバージョン
・対応可能な暗号スイート（方式）
・ランダムな値（Client Random
をサーバーへ送ります。
ステップ2：「Server Hello」メッセージ（サーバー → クライアントへ返事 + 証明書）
サーバーは
・TLSバージョンと暗号スイートの選択結果
・ランダムな値（Server Random）
・サーバー証明書（公開鍵含む）
をクライアントへ返します。
この証明書により、「このサーバーは本物で、正しい公開鍵を持っている」と証明されます。
ステップ3：共通鍵（セッション鍵）の生成と共有
方法① RSA方式（古い方法）
クライアントがセッション鍵を生成し、サーバーの公開鍵で暗号化して送信します。
サーバーは秘密鍵で復号してセッション鍵を取得する方法です。
方法② DHE/ECDHE方式（現在の主流）
双方が「鍵交換アルゴリズム（Diffie-Hellmanなど）」でセッション鍵を安全に合意します。
鍵そのものは送らず、「計算結果」だけを交換するため盗聴されにくいのが特徴です。
ステップ4：暗号化通信の開始
双方が同じ共通鍵を持つことで、通信の暗号化が可能になります。
この暗号化には、高速な「共通鍵暗号方式（AESなど）」が使われます。
ステップ5：通信内容の暗号化・送受信
通信データは共通鍵で暗号化され、改ざんされていないかチェックも行われます（MAC付き）。
以降の通信はすべて暗号化され、安全にやり取りできるようになります。
まとめ
SSL/TLSは、安全な通信を実現するための暗号化プロトコルで、Webブラウザとサーバの間で、誰にも盗み見られず・改ざんされないように通信するための“ルール”を定めています。
HTTPSやVPNなど、さまざまな場所でTLSは使われており、インターネットの土台を支える重要な技術であるため、しっかり基本を押さえておきましょう！
最後までお読みいただき、ありがとうございました。
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