ハッシュ化と暗号化の違いを解説！

「ハッシュ化」と「暗号化」似ているような、違うような、皆さんこれらの違いを上手く説明することができるでしょうか！

これらはどちらもデータの安全性を確保するために使われる技術ですが、役割や仕組み、用途が異なるものになります！今回は、ハッシュ化と暗号化の基本的な違いを解説し、それぞれの特徴や使い方について詳しく見ていきます。

ハッシュ化と暗号化の違い

まずはさっそくですが、、ざっくりとハッシュ化と暗号化の主な違いを見てみましょう！

特徴	ハッシュ化	暗号化
方向性	一方向性	双方向性
復元可能性	不可能	可能
用途	整合性検証、パスワード管理	データ保護、通信の暗号化
使用する鍵	不使用	使用
アルゴリズム例	SHA-256、MD5	AES、RSA

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2024.11.02

ハッシュ化とは

２つの違いは一覧で確認したところで、「ハッシュ化」とはどのような技術なのか詳しく見ていきましょう！

ハッシュ化は、入力されたデータを固定長の文字列（ハッシュ値）に変換するプロセスのことです。この変換は一方向性であり、元のデータを復元することはできません。

ハッシュ化は以下の特徴を持ちます！

1. 一方向性
   • ハッシュ化は、元のデータをハッシュ値に変換することはできますが、その逆は不可能です。これがハッシュ化の大きな特徴であり、データの整合性を検証するのに適しています。
2. 固定長の出力
   • 入力データの長さに関係なく、ハッシュ値の長さは一定です。たとえば、SHA-256アルゴリズムでは常に256ビットのハッシュ値が生成されます。
3. 衝突耐性
   • 異なる入力データが同じハッシュ値を生成する確率は非常に低いです。これにより、データの一意性を保証します。

ハッシュ化の主な用途

そしてハッシュ化は上記のような特徴から、以下のような場面で利用されることが多い技術になります。

• パスワード管理
  • ユーザーのパスワードをそのまま保存せず、ハッシュ値として保存します。これにより、データベースが侵害された場合でもパスワードの漏洩を防ぎます。
• データの整合性検証
  • ダウンロードファイルや送信データが改ざんされていないか確認するために、ハッシュ値を比較します。
• デジタル署名
  • 電子文書の認証に使用され、改ざんの有無を検証する手段として活用されます。

暗号化とは

それでは次に暗号化の特長についてです。

暗号化は、データを特定のアルゴリズムを用いて変換し、第三者には理解できない形式にするプロセスです。一見よくわからない文字列に変換するという点では、ハッシュ化と同じですね。

暗号化されたデータは復号化（復元）可能であり、暗号化と復号化には鍵が使用されます。暗号化の主な特徴は以下の通りになります。

1. 双方向性
   • 暗号化されたデータは、対応する鍵を使用して元のデータに復元できます。この性質により、暗号化はデータの機密性を保護するために使われます。
2. 多様なアルゴリズム
   • 暗号化には、対称鍵暗号（AESなど）や公開鍵暗号（RSAなど）といったさまざまなアルゴリズムがあります。
3. データの保護
   • データを暗号化することで、不正なアクセスや盗難から情報を守ります。

暗号化の主な用途

そして暗号化は上記のような特徴から、以下のような場面で活用されてます！

• 通信の安全性確保
  • SSL/TLSプロトコルにより、インターネット上のデータ通信が暗号化されます。これにより、盗聴や改ざんを防ぐことができます。
• 機密データの保護
  • 企業や個人が機密情報を安全に保存・共有するために利用します。
• 電子メールの暗号化
  • PGPやS/MIMEを使用してメールの内容を暗号化し、プライバシーを保護します。

ハッシュ化と暗号化の誤解

ハッシュ化と暗号化には似てる点もありますが、異なる特徴も多くありましたね。

多くの人がハッシュ化と暗号化を混同しがちですが、これらは根本的に異なる技術です。ハッシュ化はデータを「元に戻せない形」にするものであり、主に整合性を確認する目的で使われます。一方、暗号化はデータを「一時的に隠す」ものであり、元に戻せることが前提となっています。

例えば、ウェブサイトでのパスワード保存にはハッシュ化が使用されますが、クレジットカード情報の保存には暗号化が適しています。これは、パスワードは元の形に戻す必要がないのに対し、クレジットカード情報は必要に応じて復元する必要があるためです。

ハッシュ化と暗号化の組み合わせ

多くのセキュリティシステムでは、ハッシュ化と暗号化を組み合わせて使用することで、さらに高い安全性を実現しています。たとえば以下のような場合があります。

• 通信の安全性
  • 通信内容は暗号化し、メッセージの整合性を確認するためにハッシュ値を使用します。
• データストレージ
  • 保存するデータを暗号化し、アクセス権限の確認や改ざん防止のためにハッシュ化を利用します。

まとめ

ハッシュ化と暗号化は、どちらも情報セキュリティにおいて欠かせない技術ですが、目的や役割が異なります。ハッシュ化は一方向性であり、主にデータの整合性を検証するために使用されます。一方、暗号化は双方向性であり、データを安全に隠し、必要に応じて復元するために使用されます。

正確な理解と適切な使い分けが、情報セキュリティの向上に繋がります。これを機に、ハッシュ化と暗号化の仕組みや用途についてさらに深く学んでみるのはいかがでしょうか！