イラストでわかる「秘密鍵」と「公開鍵」|仮想通貨の基礎知識

秘密鍵と公開鍵とは

仮想通貨(暗号資産)のウォレットを作成していると、秘密鍵という用語がでてきます。

「秘密鍵のエクスポート」「秘密鍵のバックアップ」といった形で見聞きすることが多いでしょう。

秘密鍵は、ユーザーが仮想通貨を所有する上で最も重要な情報であり、秘密鍵をなくすことは資産を失うことと同等です。

そこで今回は、秘密鍵と仮想通貨の関係性や秘密鍵の仕組み、ブロックチェーン技術において秘密鍵が担う役割を詳しく紹介します。

この記事でわかること(秘密鍵_公開鍵)


1. 秘密鍵と仮想通貨ってどんな関係?

仮想通貨と秘密鍵の関係

秘密鍵とはIT技術であり、仮想通貨取引の信頼性を担保する暗号化技術として利用されています。

デジタルデータの通信では、送受信されるデータに不正があるか否かを判断することが非常に難しいため、「お金」という価値を個人間でやり取りすることに向いていません。

そこで、仮想通貨として最初に登場したビットコインシステムでは、暗号化技術である「秘密鍵」の仕組みが採用されました。

秘密鍵の仕組みを使うことで、従来難しかった「送受信されるデータに不正がないこと」の証明ができるのです。

アドレス生成で使われる

秘密鍵の役割(アドレスを生成する)

秘密鍵が利用されるシーンの1つ目が、ウォレットのアドレス生成です。

アドレスとは仮想通貨における口座番号のようなもので、ウォレットの中で作成されます。

その際、アドレスを作成するための生成元として利用されるのが「秘密鍵」。

仮想通貨ウォレットのアドレスは「秘密鍵から公開鍵を作成」→「公開鍵からアドレスを作成」という手順で生成されます。
※公開鍵については後述します。

私たちがビットコインなどの仮想通貨を受け渡しするためのウォレットアドレスは、秘密鍵がなければ作られません。

(関連記事)
ビットコインのアドレスとは?概要・使い方・確認方法を解説

仮想通貨を取引するときに使われる

そして、もう1つの利用シーンが「仮想通貨データへのデジタル署名」です。

秘密鍵の役割(署名する)

仮想通貨取引の際、誰が取引しているのかを署名するために秘密鍵が使われます。

仮想通貨取引には、秘密鍵がなければ所有者の特定やコインの価値を保つことができないのです。


2. 秘密鍵と公開鍵で安全性を高める

秘密鍵と公開鍵のセットでセキュリティを保つ

秘密鍵の仕組みを利用することで、仮想通貨取引に安全性が生まれます。

鍵の種類には「秘密鍵」の他に「公開鍵」があり、この2つの鍵を組み合わせることで、デジタルデータに署名ができるのです。

2-1. 秘密鍵と公開鍵の暗号化の仕組み

秘密鍵と公開鍵を利用する技術を「公開鍵暗号方式」といいます。これは、デジタルデータのやり取りを暗号化する記述です。

秘密鍵と公開鍵

秘密鍵公開鍵は、IT技術で使われる暗号化の仕組みです。

秘密鍵から公開鍵が生成され、「秘密鍵」と「公開鍵」をセットで利用してデータの安全性や信頼性を保ちます。これは、「公開鍵暗号方式」と呼ばれています。

秘密鍵は、自分だけが保有する鍵であり、絶対に他人には見せてはいけないものです。

一方、公開鍵他人に公開している鍵で、誰でも利用できます。

公開鍵暗号方式の仕組み

まずは、公開鍵暗号方式の基本的な手順を把握しましょう。

公開鍵で暗号化する

例えば、以下のような条件で、公開鍵暗号方式を使って情報を送信する場合です。

【条件】
・AさんはBさんだけに情報を渡したい
・Bさんは「秘密鍵」を持っている
・Aさんは「公開鍵」を持っている
・Aさんの持つ「公開鍵」は、Bさんの「秘密鍵」から作成されたものである

このとき、公開鍵暗号方式では、次のように情報をやり取りします。

  1. Aさんは、情報を箱に入れた後「公開鍵」で鍵をかけます。これを暗号化と表現します。
  2. Bさんは、Aさんから送られてきた箱を「秘密鍵」で開けます。これを復号化と表現します。

Aさんが鍵をかけるのにつかった公開鍵は、Bさんが持っている秘密鍵から作られたものなので、Aさんがかけた鍵はBさんの秘密鍵以外では開きません

こうすることで、Aさんが送った情報は他の人に見られることなく、Bさんだけに情報を渡せます。

以上が、基本的な公開鍵暗号方式の流れで、秘密鍵を持つ特定の人だけに、確実にデータを渡すための方法なのです。

2-2. 仮想通貨で使われるデジタル署名

仮想通貨取引では、公開鍵暗号方式を利用したデジタル署名を利用します。仮想通貨で利用されるデジタル署名は、基本的な公開鍵暗号方式の逆手順です。

ビットコインと公開鍵

例えば、以下のような条件でデジタル署名をする場合です。

【条件】
・Aさんは、Bさんから届いたデータが本人のものかを確認したい
・Bさんは、送るデータがBさん本人のものであると証明したい
・Bさんは秘密鍵を持っている
・Aさんは公開鍵を持っている
・Aさんの持つ「公開鍵」は、Bさんの「秘密鍵」から作成されたものである

この時、公開鍵暗号方式を使ったデジタル署名は、以下の方法で証明します。

  1. Bさんは、データを箱に入れた後、「秘密鍵」で箱に署名をします。
  2. Aさんは、Bさんから送られてきた箱の署名を「公開鍵」で照合します。

Aさんが持つ「公開鍵」で照合できたならば、箱に署名をしたのはBさんの「秘密鍵」であることが証明でき、箱の中のデータはBさん本人が送ってきたことだと確信できるのです。

秘密鍵はデータの所有者しか持っていないこと、その秘密鍵から作成された公開鍵で照合できたという条件がそろうことで、本人確認ができるという仕組みが「デジタル署名」です。


3. ウォレットには秘密鍵を保管する

ウォレットと秘密鍵・公開鍵の関係

秘密鍵を保管する場所が仮想通貨ウォレットです。

仮想通貨ウォレットには仮想通貨(コイン)が入っているイメージですが、厳密には秘密鍵が入っています

先述の通り、仮想通貨取引は秘密鍵を使ったデジタル署名によって、取引内容の信頼性を担保しますので、秘密鍵を持っている人こそが仮想通貨の所有者だといえるのです。

秘密鍵をなくしたり、他人に取られたりすれば、仮想通貨の資産を失うことになります。

秘密鍵の重要性を知ると、仮想通貨ウォレットの選定や管理方法がいかに大切かわかりますね。


4. 仮想通貨が送金される大まかな流れ

秘密鍵や公開鍵、ウォレットアドレスの生成といった仕組みがわかったところで、仮想通貨が送金される流れを見てみましょう。

ここでは1BTCを送金するのはAさん、受け取るのはBさんとします。

ビットコインの送金と秘密鍵

【Aさんの作業】

  1. 「Bさんに1BTCを送金するという取引情報」を作成
  2. 作成した取引情報に、Aさんが持つ秘密鍵でデジタル署名

【ブロックチェーンへ書き込むための検証作業】

  1. Aさんがデジタル署名したデータを、公開鍵で照合
  2. 間違いなくAさんの秘密鍵によってデジタル署名された情報であることが確認できたら、データをブロックチェーンに格納

【Bさんの作業】

  1. データがブロックチェーンに格納された時点で不正がなかったということなので、Bさんのアドレスに1BTCが振り込まれる

取引は最初から、秘密鍵があってこそ成り立つことがわかります。仮想通貨取引は、秘密鍵を使ったデジタル署名によって実現しているのです。


まとめ

秘密鍵や公開鍵など、IT技術の専門用語としてはそれほど深く理解する必要はありません。

しかし、秘密鍵だけは、仮想通貨取引を行う上で、絶対に失ってはいけない重要な鍵であることを意識しておく必要があります。

秘密鍵の管理を他人に任せることが、非常にリスクの高いことだと理解できたでしょう。

仮想通貨において、秘密鍵は資産です。これを念頭に、秘密鍵の保管方法であるウォレットを、真剣に検討しなければならないのです。

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