電子署名とは〜仕組みとメリット〜

電子署名とは、紙文書におけるサインや印鑑に相当するもので、電子文書に電子署名を行うことで間違いなくその文書が署名者本人のものであることと、内容が改ざんされていないことを証明します。

紙文書には押印したりサインすることで、その文書が原本であることを証明しますが、電子文書には直接手書きのサインをしたり押印することはできないため、原本であること・改ざんされていないことをどのようにして証明するかの問題があります。 それらを解消するため、電子文書に対しては「電子証明書」を用いた電子署名を行います。

電子証明書は紙文書における「身分証明書」「パスポート」にあたり、認証局(CA)と呼ばれる第三者機関にて本人認証と厳しい審査を経て発行されます。電子署名された電子文書は、間違いなくその人によって作成されたものとして、相手に信頼してもらうことができます。

電子署名は、データが正しいものであると証明する「公開鍵」と、送信者がデータをする「秘密鍵」を利用した公開鍵暗号基盤（PKI）が使われており、データの改ざん検知と署名者(文書作成者)の特定を行うことができます。 秘密鍵と公開鍵はペアになっており、秘密鍵は受信側だけが保持している鍵なので、そのペアとなっている公開鍵でしか復号化はできません。 秘密鍵の持ち主以外知り得ないと言う前提であれば、その暗号データがその持ち主の秘密鍵で暗号化されたデータであることがわかります。

送信する側は相手に渡す情報を秘密鍵で暗号化し、公開鍵と電子証明書を添付して送信します。すると受信者側は電子証明書が有効なものかどうかを認証局に確認します。 電子証明書の有効性が確認できたうえで、公開鍵を使って情報を解読できれば、電子署名の本人からの電子データであるということが確認できるのです。

1. ハッシュ関数を使ってデータを圧縮(ハッシュ値を作成)
2. 秘密鍵を使って、文書を暗号化。電子証明書を使って電子署名
3. 電子署名付き暗号化ファイルを送信。
4. 電子署名に含まれている暗号化されたハッシュ値を公開鍵で復号
5. 送られてきたファイルからハッシュ関数を使ってハッシュ値を作成
6. [4]で復号したハッシュ値と[5]で作成したハッシュ値を比較

データの改ざんの有無は、「ハッシュ値^※」という電子データごとのユニークIDのようなものをつけることで確認ができます。 上記の電子署名の流れの例では、まずAさんの文書のハッシュ値を「秘密鍵」で暗号化し、電子署名をつけてBさんに送ります。これを受けとったBさんは、Aさんの公開鍵を使って電子署名のハッシュ値を復号化します。次にBさんが受け取った文書のハッシュ値を出して比較します。この２つが一致すれば、改ざんされていないことが分かります。

では、なぜ2つのハッシュ値を比較して同一であれば改ざんされていないと証明できるのでしょうか。それは、元データが一部でも異なれば、同一のハッシュ値が出力される可能性が非常に低いというハッシュ値の特徴を利用しています。2つのハッシュ値を比較して同一であれば元データも同一である言えるのです。

※ハッシュ値：あるデータをハッシュ関数を使って演算した結果。同じ元データからは同じハッシュ値が得られ、少しでも異なるデータからは同じハッシュ値が得られる可能性はほとんどありません。また、ハッシュ値とハッシュ関数から元データを算出することはできません。

紙での文書管理の場合、印鑑や手書きのサインで本人が認めたという証明を行いますが、電子文書の場合、認証局から発行された電子証明書を使用して電子署名を電子文書に追加することにより、その文書に署名者本人が署名したこと(本人性)を保証します。電子署名は文書全体を暗号化し、第三者によって内容が改ざんされることは無いため、署名者本人がこの電子文書を作成したこと(非改ざん性)を担保し、不正に改ざんされた場合には検知することができます。この事から、文書の真正な成立を保証します。

また、電子契約においては、電子署名が署名や押印と法的に同等であることを明記した電子署名法や、会計情報を電子データとして保存することを認めた電子帳簿保存法など、実用化にあたっての法的準備も整っており、電子文書への高い信頼性が担保されます。
電子署名に関連する法律について