暗号化 > 暗号化の種類
暗号化の種類に関する説明
同じデータが、同時に機能する複数の種類の暗号化によって保護されることがあり、それぞれが異なる疑問に答えます：
- 誰が鍵を保持しているか？
- どのアルゴリズムがデータをスクランブルしますか？
- どのレイヤーで保護されていますか？
この違いを理解することは、お客様のデータがどのように共有されるか、どこに保管されるか、そしてどのサービスにその取り扱いを信頼して任せるかについて、より多くの情報に基づいた選択を行うのに役立ちます。
暗号化の種類の関係性
暗号化の種類によって、答える疑問が異なります。 お客様のデータに誰がアクセスできるかを説明するもの（保護モデル）もあります。 数学的仕組みを説明するもの（アルゴリズム）もあります。 単一の暗号化済み接続には、通常、同時に複数の種類が関与します。
保護モデル
エンドツーエンド暗号化、ゼロアクセス暗号化、フルディスク暗号化
鍵の構造
対称暗号と非対称暗号
暗号化規格
AES、ChaCha20、RSA、ECC、準同型、DES、耐量子アルゴリズム
透明性モデル
オープンソースの暗号化
例えば、Proton Mailのメッセージは、メッセージ本文にAES（対称アルゴリズム）を使用して実装されたエンドツーエンド暗号化（保護モデル）と、鍵交換用の楕円曲線暗号（非対称アルゴリズム）を使用しています。これらはすべて、オープンソースであり、独立した監査を受けたコードで行われます。
対称暗号と非対称暗号
これらのアプローチは、暗号鍵が機能する基本的な構造を説明しています。 ほとんどの現代の暗号化では、鍵を安全に交換するための非対称暗号化と、データ自体を暗号化するための対称暗号化の両方が使用されます。
共通鍵暗号（対称暗号方式）
対称暗号化では、単一の鍵を使用してデータの暗号化と復号化の両方を行います。 高速かつ効率的であり、大量の情報を処理するのに最適です。 しかし、当事者間でこの鍵を安全に共有することは困難な場合があり、潜在的なセキュリティリスクをもたらします。
公開鍵暗号（非対称暗号方式）
非対称暗号化は二つの鍵に依存しています。データを暗号化するための公開鍵と、それを復号化するための秘密鍵です。 秘密鍵は機密のままであり、共有されることはないため、この方法により通信のセキュリティが強化されます。 トレードオフは、対称暗号化と比較して処理速度が遅く、より多くの計算リソースを必要とすることです。
エンドツーエンド暗号化
エンドツーエンド暗号化（E2EE）は、データが差出人のデバイスで暗号化され、宛先のデバイスでのみ復号化されることを保証します。 その間の誰も、サービスプロバイダーでさえも、それを読み取ることはできません。
標準的な暗号化（ほとんどのメールやクラウドサービスで使用されているもの）では、お客様のデータは転送中に暗号化されますが、保管のために再暗号化される前に、プロバイダーのサーバー上で復号化されます。 プロバイダーが鍵を保持しているため、プロバイダーはお客様のデータにアクセスできます。また、プロバイダーを侵害した者も同様にアクセスできます。
E2EEはこれを排除します。 プロバイダーが復号鍵を保持することはないため、データの引き渡し、侵害、または召喚令状による提出を求められることもありません。 通信や共有データにおいて、利用可能な最も強力な保護モデルです。
ゼロアクセス暗号化
ゼロアクセス暗号化とは、サービスプロバイダーがどのような状況下でも、自社のサーバーに保管済みの場合であってもお客様のデータにアクセスできないことを意味します。 保存データに適用される規格です。
エンドツーエンド暗号化は、差出人と宛先の間を移動する、転送中のデータを保護します。 ゼロアクセス暗号化は、その保護をストレージに拡張します。 誰とも共有しないデータ（下書きメール、メモ、保存されたファイルなど）であっても、お客様だけが保持する鍵で暗号化されます。
ゼロアクセスは、メールのアーカイブ、クラウドファイル、カレンダーの予定など、プロバイダーに長期間データを保管するシナリオにおいて最も重要になります。 これがないと、プロバイダーの侵害、政府の命令、あるいは不正な従業員によって、保管済みのすべてが流出してしまう可能性があります。
フルディスク暗号化
フルディスク暗号化は、オペレーティングシステム、アプリ、ファイルなど、デバイスに保管済みのすべてのものを物理的に暗号化するため、正しい認証情報がなければデータを読み取ることはできません。 デバイスを紛失、盗難、または差し押さえられた場合でも、認証がなければコンテンツにアクセスすることはできません。
ノートパソコン、スマートフォン、外部ドライブの標準的な保護レイヤーです。 ほとんどの現代のオペレーティングシステムでは、これがデフォルトで有効になっています。例えば、macOSのFileVault、WindowsのBitLocker、iOSおよびAndroidの内蔵暗号化などです。
オープンソースの暗号化
オープンソース暗号化とは、暗号化を実装するコードが公開され、誰でも検査、監査、検証できることを意味します。 これにより、大規模な暗号化に対する信頼が確立されます。
あるサービスが強力な暗号化を使用していると主張しても、オープンソースコードがなければ、その主張が真実であるか、実装が正しいか、またはバックドアが存在しないかを検証する方法はありません。
オープンソースコードは、世界中のセキュリティ研究者、学者、その他の開発者によってレビューされるため、欠陥が発見され修正される可能性がはるかに高くなります。 グローバルなセキュリティコミュニティによる精査の恩恵を、すべての人が受けることができます。
さまざまな暗号化アルゴリズムにはどのようなものがありますか？
暗号化アルゴリズムとは、読み取り可能なデータを読み取り不可能な暗号文にスクランブルする、具体的な数学的手法のことです。 これらは、暗号化が内部でどのように機能するかを定義します。
AES（Advanced Encryption Standard）
世界で最も広くデプロイされている対称暗号化アルゴリズムであり、世界中の政府、銀行、セキュリティ重視の組織から信頼されています。
AESの仕組み、鍵のサイズの意味、そしてなぜAES-256が解読不可能とされるのかについてご覧ください。
ChaCha20
モバイルデバイスや低電力デバイスでの速度向上を目的として設計された最新のストリーム暗号で、専用のハードウェアは不要です。
ChaCha20がAESに匹敵する理由、そしてブラウザやVPNがますますこれを好む理由をご覧ください。
RSA（Rivest–Shamir–Adleman）
最初期の実用的な非対称暗号化アルゴリズムの一つであり、メール、HTTPS、および安全な通信における鍵交換やデジタル署名に広く使用されています。
RSAのセキュリティは、巨大な素数の因数分解の難しさに依存していますが、コンピューターの高速化に伴い、必要とされる鍵のサイズも大きくなり、RSAはECCなどの現代の代替技術よりも処理速度が遅くなっています。
ECC（楕円曲線暗号）
ECCは、はるかに小さな鍵でRSAと同等のセキュリティを実現し、暗号化と復号を劇的に高速化するため、処理能力、メモリ、バッテリー寿命を節約できます。
現代のアプリや暗号化済みメールの標準として急速に普及しています。 楕円曲線がRSAに取って代わりつつある理由、そしてProton Mailがこれをサポートする最初の暗号化済みメールプロバイダーの一つであった理由をご覧ください。
準同型暗号化
データを事前に復号化することなく、暗号化済みデータ上で直接計算を行うことができる暗号化の形式です。 復号化された結果は、元のデータに対して同じ処理を実行した場合の結果と一致します。
これにより、機密データをクラウドサーバーなどの信頼できない環境で、読み取り可能な形式で公開することなく処理できます。 準同型暗号化は計算負荷が高く、主に研究や初期のデプロイ段階のシナリオで使用されます。
DES（Data Encryption Standard）
研究者によって解読されるまで、現代の対称暗号化を定義したアルゴリズムです。 56ビットの鍵は、その後のコンピューティングパワーに対して短すぎることが判明し、DESは2005年に正式に廃止されました。 その限界は、AESを含む後継アルゴリズムの設計に直接影響を与えました。
ポスト量子暗号
耐量子暗号とは、量子コンピューター — 今日のインターネットの大部分を保護している公開鍵暗号を解読できるマシン — からの攻撃に耐えるように設計された新世代のアルゴリズムです。
これは、将来の脅威と現在の脅威の両方に対処するものです。攻撃者はすでに現在、暗号化済みデータを収集しており、それを復号化するのに十分な強力な量子コンピューターが登場するのを待っています。
当社のメールアプリは、ある Proton Mail ユーザーから別の Proton Mail ユーザーに送信されたメールをエンドツーエンドで暗号化します。
Proton Mail から非ユーザーに送信するメールでも、Password-protected Emails 機能を使用すると E2EE を有効にできます。
Proton Mail 内のすべてのメッセージは、ゼロアクセス暗号化で保管されます。
Proton Calendar は、OpenPGP 標準と ECC を使用し、予定の調整を含め、お客様の予定や連絡先をエンドツーエンド暗号化で保護します。
予定に誰かを招待したとき、または誰かがお客様との予定を予約したとき、その相手の情報は誰にも本人を特定できないよう暗号化されます。
Proton VPN では、安全な 2 つのアルゴリズムである ChaCha20 または AES-256 のいずれかによって、すべてのインターネットトラフィックが暗号化されます。
さらに、Proton VPNはパーフェクト・フォワード・セクレシーをサポートする暗号とプロトコルのみを使用しているため、将来のVPNセッションが侵害された場合でも、お客様の過去のセッションは安全に保たれます。
OpenPGP標準とECCを使用する当社のE2EEのおかげで、許可なく他人がお客様のProton Driveファイルにアクセスすることはできません。
これはファイル共有にも適用されるため、プライバシーを守りながら安心してProton Driveの写真、フォルダー、その他のアセットを簡単に共有できます。
お客様のすべてのユーザー名とパスワードは、当社の安全なパスワードマネージャーでE2EEにより暗号化されます。
256ビットAES-GCM暗号化により、保管済みのすべてのアイテムは、ブルートフォース攻撃が不可能なランダムに生成された32バイトの鍵で暗号化された保管庫に保存され、すべての認証情報が安全に保たれます。
Proton Meet は常時有効の E2EE を使用して通話を保護し、音声、動画、チャット、画面共有にアクセスできるのは参加者のみであることを保証します。
Messaging Layer Security（MLS）プロトコルを使用し、すべてのデータは送信される前にお客様のデバイス上で暗号化され、参加者の参加や退出に応じて暗号鍵が更新されるため、グループ通話に前方秘匿性と強力な保護が提供されます。
データを自分で管理する
Protonは、当初からお客様のデータを保護するために構築されました。 強力な暗号化、オープンソースアプリ、そして独立した監査により、お客様の情報はお客様のものとして安全に保たれます。
