SSL、TLS、HTTPS、SFTPの違い、用途、仕組みなど徹底解説

この記事の概要
  1. インターネット通信のセキュリティ：SSL、TLS、HTTPS、SFTPを徹底解説
  2. 1. SSL（Secure Sockets Layer）とTLS（Transport Layer Security）
  3. 1-1. SSLとTLSの役割
  4. 1-2. SSLとTLSの違い
  5. SSLとTLSの違いとなぜTLSはSSLと呼ばれるのか？
  6. 1-3. SSL/TLS通信の仕組み
  7. 2. HTTPS（HTTP Secure）
  8. 2-1. HTTPSの概要
  9. 2-2. HTTPS通信の流れ
  10. 2-3. 証明書の種類と選び方
  11. 3. SFTP（SSH File Transfer Protocol）
  12. 3-1. SFTPの概要
  13. 3-2. SFTPの仕組み
  14. 4. SSL/TLS証明書の運用と管理
  15. 4-1. 証明書の取得方法
  16. 4-2. 証明書管理のベストプラクティス
  17. 5. 実践例：SSL/TLSやHTTPS、SFTPの導入
  18. 個人ブログや小規模サイト
  19. ECサイトや企業サイト
  20. 6. まとめ

インターネット通信のセキュリティ：SSL、TLS、HTTPS、SFTPを徹底解説

インターネットを利用する上で、通信の安全性を確保することは非常に重要です。その中でよく耳にするのがSSL、TLS、HTTPS、SFTPといった技術です。それぞれ利用される証明書や鍵について解説します。これらは、情報の暗号化やデータの改ざん防止、なりすまし防止に欠かせない役割を果たします。この記事では、それぞれの技術の仕組みや違いを深掘りし、具体的な導入例や運用方法についても解説します。

1. SSL（Secure Sockets Layer）とTLS（Transport Layer Security）

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1-1. SSLとTLSの役割

SSLとTLSは、インターネット上で安全な通信を実現するための暗号化プロトコルです。このプロトコルにより、以下の3つの目的を達成します。

  1. 暗号化: 通信データを第三者が盗み見できないよう保護します。
  2. データの整合性: 通信内容が改ざんされていないことを保証します。
  3. 認証: 通信相手（サーバやクライアント）の正当性を確認します。

1-2. SSLとTLSの違い

歴史と背景

  • SSL: 1990年代に開発されたプロトコル。SSL 3.0は広く使われましたが、脆弱性が発見されたため、現在は非推奨です。SSLと呼ばれても、実際にはTLSの場合が多いです。SSLという名前が定着していたため、TLSが普及しても「SSL」という名前が使われ続けることになったのです。
  • TLS: 1999年にSSLを改良して誕生。現在の標準であり、TLS 1.2やTLS 1.3が利用されています。
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SSLとTLSの違いとなぜTLSはSSLと呼ばれるのか？

以下のリンク記事で解説しています。

SSLとTLS：なぜ「TLS」は「SSL」と呼ばれ続けているのか？その歴史と背景を解説

技術的な違い

項目SSLTLS
セキュリティ古い設計で脆弱性が多い最新の暗号化技術を採用
暗号スイート固定的で柔軟性が低い暗号スイートのネゴシエーションが可能
ハンドシェイク時間がかかる効率化され、TLS 1.3では速度が大幅向上

TLS 1.3の進化ポイント

  • 鍵交換方式にECDHE（楕円曲線ディフィー・ヘルマン鍵交換）を採用。
  • 不要な暗号スイートの削除によりセキュリティと効率が向上。
  • 通信開始時のラウンドトリップ回数が削減（0-RTT通信）。

1-3. SSL/TLS通信の仕組み

TLSハンドシェイクの流れ

  1. サーバ認証: サーバがクライアントに証明書（公開鍵）を送信。
  2. 鍵交換: クライアントとサーバがセッションキーを生成（TLS 1.3ではECDHEが使用されることが多い）。
  3. データ暗号化: セッションキーを用いて通信データを暗号化。

証明書の役割

  • サーバ証明書は、公開鍵と所有者情報を含み、認証局（CA）によって署名されます。
  • クライアントは証明書を検証し、サーバが信頼できることを確認します。
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2. HTTPS（HTTP Secure）

2-1. HTTPSの概要

HTTPSは、HTTP通信にSSL/TLSを組み合わせたプロトコルです。Webサイトとユーザー間の通信を暗号化し、以下を実現します。

  • 安全な通信: 個人情報やクレジットカード情報の保護。
  • データの整合性: 改ざんの防止。
  • ユーザーの信頼性向上: URLに「鍵アイコン」が表示されることで信頼を獲得。
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2-2. HTTPS通信の流れ

  1. TLSハンドシェイク: サーバ証明書を用いて暗号化通信を開始。
  2. 暗号化通信: HTTPリクエスト・レスポンスが暗号化され、安全なトンネル内でやり取りされる。

2-3. 証明書の種類と選び方

証明書の種類

  1. ドメイン認証（DV証明書）: ドメイン所有権の確認のみ。手軽で安価。
  2. 組織認証（OV証明書）: 組織の実在性を確認。企業サイト向け。
  3. 拡張認証（EV証明書）: 最も厳格な審査が必要。銀行やECサイト向け。

選び方のポイント

  • 個人ブログや小規模サイト：Let’s Encryptの無料証明書。
  • 企業サイト：OVまたはEV証明書を選択。
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3. SFTP（SSH File Transfer Protocol）

3-1. SFTPの概要

SFTPは、SSH（Secure Shell）プロトコルを利用した安全なファイル転送プロトコルです。従来のFTPに比べ、通信内容と認証情報を暗号化します。

SFTPとFTPSの違い

項目SFTPFTPS
暗号化方式SSHベースの暗号化TLS/SSLベースの暗号化
通信ポート単一（通常22番）複数ポートを使用（動的）
設定の簡易性シンプル複雑
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3-2. SFTPの仕組み

  1. SSHでの認証: 公開鍵認証またはパスワード認証を利用。
  2. データ暗号化: 転送されるデータが暗号化され、安全に通信。

公開鍵認証の手順

  1. 鍵ペアの生成: ssh-keygenコマンドを使用。
  2. 公開鍵の配置: サーバの~/.ssh/authorized_keysに公開鍵を配置。
  3. 接続設定: クライアントが秘密鍵で認証。

4. SSL/TLS証明書の運用と管理

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4-1. 証明書の取得方法

  1. CSRの作成: サーバで秘密鍵と公開鍵を生成し、CSRを作成。
  2. 認証局（CA）への提出: CSRをCAに送信して証明書を発行。
  3. 証明書のインストール: サーバに証明書を設定。

4-2. 証明書管理のベストプラクティス

  1. 秘密鍵の厳重管理: 鍵が漏洩すると通信が危険にさらされます。
  2. 証明書の更新自動化: Certbotなどのツールを使用。
  3. 監視ツールの活用: SSL Labsを使ってセキュリティを定期的に確認。
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5. 実践例：SSL/TLSやHTTPS、SFTPの導入

個人ブログや小規模サイト

  • Let’s Encryptを使ったHTTPS導入がおすすめ。
  • 設定例: ApacheでのSSL/TLS設定を紹介。
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ECサイトや企業サイト

  • EV証明書を利用し、顧客の信頼性を確保。
  • SFTPを利用して商品データを安全に転送。

6. まとめ

  • SSLとTLSは安全な通信の基盤。現在はTLSが標準。
  • HTTPSはWebサイトの信頼性を高め、全サイトでの導入が推奨される。
  • SFTPはファイル転送の安全性を確保し、業務で活用されている。

セキュリティ技術の導入は難しく感じるかもしれませんが、正しい手順を理解すればスムーズに進められます。この記事を参考に、ぜひ安全な通信環境を構築してください！

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