対称暗号化とは、データの暗号化と復号化の両方に同じ鍵を使用する暗号化方式です。この共有秘密鍵を使用して、読み取り可能なデータ(平文)を読み取り不可能な形式(暗号文)に変換し、再び読み取り可能な形式(平文)に戻します。
一般的な対称暗号化アルゴリズムには、以下のものがあります。
AES(Advanced Encryption Standard)
DES(Data Encryption Standard)
3DES(TripleDES)
Blowfish
RC4 および RC5(古いアルゴリズム)
両方の操作に同じ鍵を使用するため、送信者と受信者の両方が同じ秘密鍵にアクセスし、それを安全に保管する必要があります。
対称暗号化は、その効率性と速度から広く使用されています。主な利点は以下のとおりです。
高パフォーマンス: 非対称暗号化(鍵ペアを使用)よりも大幅に高速です。
大規模データに効率的: 大容量ファイルやストリーミングデータの暗号化に最適です。
低い計算コスト: 必要なリソースが少なく、モバイルデバイスや組み込みデバイスに適しています。
シンプルさ: 鍵管理が適切に行われれば、実装やセキュアシステムへの統合が容易になります。
ただし、制限もあります。特に、秘密鍵の安全な配布と保管が重要です。
対称暗号化を効果的に使用するには、次の操作を行います。
双方がアクセスできる安全な鍵を生成する。
その鍵と選択したアルゴリズムを使用して、データを暗号化する。
暗号化されたデータ(暗号文)を受信者に送信する。
受信者は同じ鍵を使用して復号化し、元のデータを取得します。
このプロセスには通常、以下の処理も含まれます。
セキュリティを強化するために、動作モード(例:CBC、GCM)を選択する。
ブロックサイズに合わせてパディングを適用します。
多くの場合、鍵管理システム(KMS)を使用して、鍵を安全に管理します。
対称暗号化は、次のような場合に最適です。
速度が不可欠:高性能システム、ストリーミングメディア、データベース暗号化など。
データ量が多い:バルクデータの暗号化を効率的に処理します。
安全なチャネルが存在する:同じ鍵を事前に安全に共有できます(例:社内システム、暗号化トンネル)。