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基礎知識等 / 情報通信
情報通信 1/2 / 読む4分+確認4問

情報通信の基礎用語 — ドメイン名は人間用、IPアドレスは機械用の住所です

事務所のホームページのURLをブラウザに入力すると、一瞬でページが表示されます。この裏側では、住所の変換や鍵の受け渡しなど、いくつもの技術が働いています。

この回の問い

URLを入力してからページが表示されるまで、そして通信を安全に保つには、どんな技術が働いているのでしょうか。

直感でつかむ

ドメイン名は人間用、IPアドレスは機械用の住所です

ホームページのURLに含まれるドメイン名(例:example.co.jp)は人間が覚えやすい住所です。実際に通信する機械同士は、ドメイン名ではなくIPアドレスという数字の住所でやりとりします。この変換を担うのがDNS——ドメイン名をIPアドレスに変換するシステムです。

住所変換の軸DNS=ドメイン名(人間用)→IPアドレス(機械用)の変換システム。
厳密に見る

通信の運び方、暗号化の方式、改ざんを見抜く仕組みです

データを届ける仕組みがTCP/IP——インターネットの基本的な通信の決まりごとです。IPが宛先のアドレス指定と経路制御を担当し、TCPがデータの確実な到達を保証します。ページの中身をやりとりする言葉がHTTPで、HTTPSはこれをSSL/TLSという方式で暗号化したものです。IPアドレスには32ビットのIPv4と128ビットのIPv6があり、IPv4からIPv6への移行が進んでいます。

共通鍵暗号(対称鍵暗号)は暗号化と復号に同一の鍵を使う方式で、処理が高速です(例:AES、DES)。公開鍵暗号(非対称鍵暗号)公開鍵(暗号化用)と秘密鍵(復号用)という2種類の鍵を使う方式です(例:RSA、楕円曲線暗号)。もう1つの道具がハッシュ関数——任意の入力を固定長の値に変換する一方向の計算で(例:SHA-256、MD5)、一度変換すると元のデータには戻せません。

これらを組み合わせたのが電子署名です。送信者が文書のハッシュ値を自身の秘密鍵で暗号化して電子署名を作り、受信者が送信者の公開鍵で復号してハッシュ値を照合します。一致すれば、改ざんがないことと送信者本人が作成したことを確認できます。ブロックチェーンは、取引記録をブロックという単位に格納し鎖状に連結する分散台帳で、中央管理者を置きません。過去のブロックを書き換えるには全ノードの合意が必要になるため改ざんが困難で、仮想通貨(Bitcoin)やNFT、スマートコントラクトに活用されています。

結論が反転する分かれ目
共通鍵暗号
同一の鍵で暗号化・復号
処理が高速。例:AES・DES
公開鍵暗号
公開鍵で暗号化・秘密鍵で復号
2種類の鍵を使用。例:RSA・楕円曲線暗号
分かれ目 暗号化と復号に使う鍵が同じか、2種類に分かれているかが見分け方です。
ここで間違える

「TCPとIPの役割が逆」「鍵の数が逆」という取り違えが定番です

第一の手口はTCP/IPの役割の逆転です。「IPがデータの到達を保証し、TCPが宛先を指定する」は誤りです。TCPが信頼性の保証、IPがアドレス指定・経路制御という役割分担です。

第二の手口は暗号方式の鍵の数の逆転です。「公開鍵暗号は共通鍵暗号と同じく、暗号化と復号に同一の鍵を使う」は誤りです。同一の鍵を使うのは共通鍵暗号で、公開鍵暗号は公開鍵と秘密鍵という2種類の鍵を使います。

第三の手口は電子署名で使う鍵の順序の逆転です。「送信者は文書のハッシュ値を自身の公開鍵で暗号化し、受信者が秘密鍵で復号する」は誤りです。署名を作るのは送信者の秘密鍵で、確かめるのは送信者の公開鍵です。

実務では

行政書士が担う許認可申請の多くは、オンライン申請システムで行われ、申請データの送受信にはHTTPSによる暗号化通信が使われています。電子契約サービスや電子定款の認証でも、電子署名の仕組み(秘密鍵で署名し、公開鍵で検証する)がそのまま使われているとされます。情報通信の基礎用語の正確な理解が、オンライン化した実務を安全に扱う土台になります。

確かめる — 予想してから答え合わせ
この回のまとめ

答えです。URLの入力からページの表示までは、DNSが住所を変換し、TCP/IPが役割分担して届け、HTTP/HTTPSが中身をやりとりします。安全性を支えるのは共通鍵・公開鍵という2つの暗号方式とハッシュ関数、そして改ざんを見抜く電子署名です。次は、この基盤を守る法律、サイバーセキュリティ基本法を見ます。