Transport Layer Securityとは (トランスポートレイヤーセキュリティとは) [単語記事]

Transport Layer Security(TLS)とは、暗号化して通信を行うための仕組みである。かつてはSec ure Socket Layer(SSL)と呼ばれていた。

概要

まず、暗号には2種類あるところから説明しなければいけないだろう。同じ鍵を使って暗号化と復号化をする共通鍵暗号、異なる対になった鍵を使って暗号化と復号化をする公開鍵暗号の2種類である。計算の負荷や技術的制約などに伴い、TLSではこの2種類の暗号を使い分ける。

例えば、あるサイトにHTTPSでアクセスを始める時、以下のような手順が行われる。

ブラウザはSSL/TLSのバージョン・乱数・暗号化方式などを送る
サーバはSSL/TLSのバージョン・乱数・使用すると決めた暗号化方式などを送る
サーバはサーバ証明書を送る
ブラウザは証明書の検証を行う
ブラウザは証明書からサーバの公開鍵を取得する
ブラウザは秘密の値を生成する
ブラウザは6の秘密の値を5の公開鍵を用いて暗号化してサーバに送る
サーバは7のデータを秘密鍵で復号化し6の値を得る
ブラウザとサーバはそれぞれ6の秘密の値から共通鍵(このセッション限りの)を取得する
以後のやり取りは9の共通鍵を用いて暗号化した上で行われる

証明書の検証は何をするのか

例えばブラウザが接続した先のサーバがhoge hoge.foo.barだったとしよう。もし、証明書の検証を行わないのだとすると、DNSなどが乗っ取られて偽のhoge hoge.foo.barに接続しても気づかない。なので、本当に正しいhoge hoge.foo.barに接続していることを証明するために証明書の検証を行う。

じゃあどうやって証明書の検証をするのかというと、認証局が証明できるといったサーバが信用できるというのが結論である。で、その認証局が信用できるかは上位の認証局が証明する。このままでは無限に進んでしまうので、ある認証局が「俺を信用しろ」と言ってるのを信用するか、というところに落ち着く。じゃあ「俺を信用しろ」と言ってる認証局が信用できるか、という話だが、それを証明するのがルート証明書というもの。ブラウザやOSに入ってるのでそれで検証が可能である。