デジタル署名とは？ 暗号資産ガイド

デジタル署名は、プライベートキーを使用してデジタル文書またはトランザクションに署名する暗号学的メカニズムであり、署名者の本人確認を証明し、署名後に内容が改ざんされていないことを確認する一意のコードを生成します。手紙の改ざん防止ワックスシールのようなものだと考えてください。手紙があなたから送られたものであり、あなたが封印してから開封されたり改ざんされたりしていないことを証明しますが、ワックスの代わりに高度な数学を使用します。すべてのビットコインのトランザクション、すべての NFT 譲渡、およびすべてのデジタル署名された法的契約は、このメカニズムに依存しています。

デジタル署名とは何ですか？ (簡単な説明)

手書き署名があなたを特定し、合意の意思表示をすることは、すでにご存知の通りです。デジタル署名も同様の役割を果たしますが、ペンや紙では提供できない数学的な保証を備えています。

手書きの署名は偽造される可能性があります。誰かがあなたの筆跡をコピーしたり、最後のページに署名した後にページがすり替えられたりすることがあります。デジタル署名はこれらの両方の問題を解決します。文書の内容に数学的に紐づいているため、署名後に内容が変更されると、たとえ一文字であっても無効になります。あなただけが保持する固有のプライベートキーを使用して生成されるため、そのキーなしで有効な署名を生成することは不可能です。

技術標準全体で用いられるデジタル署名の定義は正確です。それは、プライベートキーを使用して生成され、署名者の本人確認を行い、デジタル文書またはメッセージが署名後に変更されていないことを確認する暗号コードです。この技術的なレベルでデジタル署名の意味を理解すること、つまり、単なるタイプされた名前と混同しないことが、信頼できるセキュリティ体制とそうでないものを分ける鍵となります。

すべてのデジタル署名は、3つの主要な特性を提供します。

デジタル署名の3つの主要な特性

• 認証: 主張された送信者からのものであり、なりすましではないことの証明
• データ整合性: 署名された時点から内容が変更されていないことの証明
• 否認防止: 署名者は後で署名したことを否認できません。なぜなら、その特定の署名を生成できたのは、その人のプライベートキーだけだからです。

非否認性とは、認証付き郵便の控えのようなものです。一度署名が記録され、その署名を作成したプライベートキーが数学的にあなたと紐づけられると、後になって「署名していない」と主張することはできません。

デジタル署名がどのように機能するのか、その仕組みをステップごとに詳しく解説します。

デジタル署名はどのように機能するのか？

デジタル署名は3つのステップで機能します。ドキュメントがハッシュ化され、そのハッシュがプライベートキーで署名され、受信者がパブリックキーを使用して署名を検証します。

プロセスの概要：

["ステップ1: ドキュメントをハッシュ化する","ステップ2: プライベートキーでハッシュに署名する","ステップ3: パブリックキーで署名を検証する"]

各ステップは以下に説明されています。

パブリックキー暗号化の理解

パブリックキー暗号（非対称暗号とも呼ばれます）は、デジタル署名を可能にする数学的システムです。1976年にホイットフィールド・ディフィーとマーティン・ヘルマンによって開発されました。このシステムは、数学的に関連付けられた2つのキーを生成します。それは、あなただけが保持するプライベートキーと、誰とでも自由に共有できるパブリックキーです。

これは郵便受けのようなものだと考えてください。誰でもパブリックスロットから手紙を入れることができますが、箱を開けることができるのはプライベートキーを持っている人だけです。デジタル署名では、方向がわずかに異なります。署名にはプライベートキーを使用し、パブリックキーを持っている人なら誰でもその署名を検証できます。

ステップ 1: ドキュメントのハッシュの作成

デジタル署名が作成される前に、ドキュメントはハッシュ関数という、ドキュメント全体を「ハッシュ」または「ダイジェスト」と呼ばれる一意の固定長の文字列に変換する数学的なプロセスを経ます。FIPS 180-4に基づいてNIST（米国国立標準技術研究所）により標準化されたSHA-256（セキュアハッシュアルゴリズム256ビット）は、最も広く使用されている代表的な例であり、ビットコインが採用しているアルゴリズムでもあります。

ハッシュ関数には、デジタル署名に理想的な3つの特性があります。

• 決定論的: 同一のドキュメントからは常に同一のハッシュが生成される
• 不可逆的: ハッシュを逆転させて元のドキュメントを復元することはできない
• 雪崩効果 (アバランチ効果): ドキュメント内のわずか1文字を変更するだけで、全く異なるハッシュが生成される

ハッシュは指紋のようなものだと考えてください。指紋がその人のすべてを明かすことなく個人を一意に特定するのと同様に、ハッシュは文書の全内容を明かすことなく、その文書を一意に特定します。ここで直接明確にしておくべきことは、ハッシュは暗号化ではないということです。暗号化はキーによって復元可能ですが、ハッシュ化はその設計上、不可逆的です。デジタル署名が暗号化されたメッセージとどのように異なるかを理解する上で、この区別は重要です。

ステップ 2：プライベートキーでハッシュに署名する

あなたのプライベートキーは、あなただけが知っている一意で秘密の文字列であり、デジタル署名を作成するためのツールです。署名用ソフトウェアは、ステップ1で生成されたハッシュ値を取り込み、あなたのプライベートキーを使用してそれを暗号化します。その暗号化の結果がデジタル署名となります。

あなたのプライベートキーは、あなただけが持つユニークな物理的なスタンプや印鑑のようなものです。誰でもそれが何を押したかを見ることができますが、スタンプを押せるのはあなただけです。デジタル署名はその後、ドキュメントに添付され、受信者に送信されます。

セキュリティ上の意味合いは直接的です。プライベートキーを所有する者がデジタル署名を制御します。暗号資産では、あなたの暗号資産ウォレットがプライベートキーを保管します（暗号資産そのものではなく、ブロックチェーン上に存在するものです）。そして、取引を承認するたびにそれを使用してデジタル署名を作成します。

ステップ3：パブリックキーによる署名の検証

受信者は、お客様のプライベートキーに対応する共有可能なペアであり、セキュリティ上のリスクなく自由に配布できるパブリックキーを使用して署名を検証します。検証プロセスは以下の通りです。

1. 受信者は、あなたのパブリックキーを使用してデジタル署名を復号化し、元のハッシュを復元します。
2. 受信者は、受信したドキュメントに対して独立して同じハッシュ関数を実行し、新しいハッシュを生成します。
3. 2つのハッシュが比較されます。

一致する場合、署名は有効であり、文書が本物で、署名後に改ざんされていないことを意味します。一致しない場合は、文書が署名後に改ざんされたか、署名が偽造されたことを意味します。受信者は、デジタル署名の取得に関するセクションで説明されている、信頼できる第三者によって発行されたデジタル証明書から、あなたのパブリックキーを取得できます。

キーペアサマリー

• プライベートキー = 署名（署名を作成します）
• パブリックキー = 検証（署名を確認します）
• プライベートキーは秘密です。パブリックキーは共有されます。

デジタル署名 vs. 暗号化 暗号化はコンテンツを保護します。これは、権限のある関係者のみが読み取れるようにデータを難読化します（機密性）。 デジタル署名は、コンテンツを誰が送信したか、またそれが変更されていないことを証明します。何も隠したり難読化したりしません（真正性と完全性）。 ドキュメントは、暗号化とデジタル署名の両方を行うことができます。これらは異なる目的のための異なるツールです。

仕組みはこれで明確になりました。デジタル署名と、すでにお馴染みの電子署名との違いについては、次のセクションで解説します。

デジタル署名 vs. 電子署名：その違いとは？

いいえ。デジタル署名と電子署名は同じではありませんが、日常会話ではしばしば混同して使われます。

電子署名とは、署名する意図をもって記録に付される、あらゆる電子的な記号、音声、またはプロセスを対象とする、法的に広範なカテゴリーです。これには、フォームフィールドへの名前の入力、「同意します」チェックボックスのクリック、タッチスクリーン上での署名の描画、およびデジタル署名が含まれます。すべてのデジタル署名は、この定義の下で電子署名として適格となります。

デジタル署名とは、パブリックキー暗号技術とハッシュ関数を使用して、識別情報と文書の完全性を暗号学的に検証する、特定の種類の電子署名です。重要な違いは、すべてのデジタル署名は電子署名ですが、すべての電子署名がデジタル署名であるわけではない、という点です。DocuSignフィールドに入力された氏名は電子署名です。認証局（CA）から発行されたX.509証明書で署名されたPDFはデジタル署名です。

明確にしておくべき関連した違いがあります。デジタル証明書はデジタル署名と同じではありません。デジタル証明書は身分証明書のようなものだと考えてください。それはあなたが誰であるかを証明し、あなたのパブリックキーを含んでいます。デジタル署名とは、その身分証明書によって確認されたアイデンティティを使用して署名する行為を指します。デジタル証明書を発行・管理する信頼された機関のシステムである公開鍵基盤（PKI）こそが、検証チェーン全体を大規模に機能させているのです。

従来のインク署名（紙にインクで書くタイプのもの）は偽造されうるものであり、文書の内容に結びつかず、物理的な立ち会いが必要です。一方、デジタル署名はプライベートキーなしでは偽造できず、文書の正確な内容に暗号学的に結びつき、デジタル形式であらゆる距離で機能します。

デジタル署名の実際的な応用は、文書署名にとどまらず、さらに広範にわたります。

デジタル署名はどのような用途に使われますか？

デジタル署名は、暗号資産、法的契約、電子メール通信、ソフトウェア配布、政府サービスなど、さまざまな分野で、IDの認証、取引の保護、文書の完全性の検証に使用されます。

暗号資産とブロックチェーンにおけるデジタル署名

ブロックチェーン技術において、デジタル署名はすべてのトランザクションを承認し、正当な所有者のみが送金を開始したことを証明する基本的なセキュリティメカニズムです。ブロックチェーンは、コンピュータネットワーク全体で維持される、分散型で改ざん不可能なトランザクションの台帳です。ブロックチェーンに送信されたすべてのトランザクションは、ネットワークがそれを承認し記録する前に、デジタル署名されなければなりません。

実際には、このように機能します。暗号資産を送信する際、お使いの暗号資産ウォレットは、プライベートキーを使用して、その特定のトランザクションを承認するデジタル署名を作成します。その後、ブロックチェーンネットワークはパブリックキーを使用して署名を検証します。署名が有効である場合のみ、トランザクションは続行され、チェーン上に永続的に記録されます。

Bitcoinは、すべてのトランザクション署名にsecp256k1楕円曲線を用いた楕円曲線デジタル署名アルゴリズム（ECDSA）を使用しています。あなたの暗号資産ウォレットは、暗号資産そのものではなく（暗号資産はブロックチェーン上の記録として存在します）、プライベートキーを保管しており、送金を承認するたびに自動的に署名を生成します。DeFi プロトコルまたはNFT マーケットプレイスとのあらゆるやり取りは同じように機能します。あなたのウォレットがプライベートキーでトランザクションに署名することで、スマートコントラクトがトリガーされます。

セキュリティ上の意味合いは明白です。他人のプライベートキーを持っていないということは、その人のウォレットアドレスに対する有効なデジタル署名を生成できないということなので、その人の暗号資産を費やすことはできません。

法的文書および契約のためのデジタル署名

電子署名は、法的文書、契約書、公文書、金融記録、および医療文書を保護します。これらは、誰が、何を、いつ署名したかを示す、改ざん検知が可能で法的効力のある記録を提供します。

Adobe Acrobat SignやDocuSign（基本的な電子署名ではなくデジタル証明書と併用した場合）などのプラットフォームは、PDFに暗号学的デジタル署名を適用します。署名されたPDFには、署名者の証明書と文書内容のハッシュが埋め込まれます。署名後に加えられたいかなる変更（たとえ一語の修正であっても）も異なるハッシュを生成するため、署名が無効になり、Adobe Acrobatで警告がトリガーされます。デジタル署名されたすべての文書には、いつ誰によって署名されたかを記録する、改ざん防止監査証跡も付随します。これらの署名は、米国ではESIGN法に基づき法的に執行可能であり、詳細は以下で説明します。

電子メールおよびソフトウェアにおけるデジタル署名

Microsoft OutlookやApple Mailなどのメールクライアントは、S/MIME (Secure/Multipurpose Internet Mail Extensions) 証明書によるデジタル署名をサポートしています。デジタル署名されたメールは、そのメッセージが主張通りの送信者から送られ、転送中に改ざんされていないことを証明し、メールのなりすましやフィッシング詐欺から保護します。ソフトウェアパブリッシャーも同様の目的でコード署名証明書を使用しています。コードに署名することで、パブリッシャーがリリースして以降、そのコードが改ざんされていないことを証明し、正当なソフトウェア配布物へのマルウェア注入を防止します。

デジタル署名とNFTの所有権

非代替性トークン（NFT）は、アートワーク、音楽、収集品などの特定のデジタルアイテムの所有権を表すブロックチェーン上の固有のデジタルトークンであり、デジタル署名はその所有権の証明や移転の承認を行うためのものです。

NFTがミント（発行）されると、作成者のデジタル署名がオリジンレコードとしてブロックチェーンに記録され、プロバンス（来歴）が確立されます。NFTが販売または譲渡される際には、現在の所有者のデジタル署名によってその移転が承認されます。デジタル署名がなければ、誰がNFTを所有しているのか、あるいはその移転が正当な所有者によって承認されたものであるかという暗号学的な証明は存在しません。デジタル署名がNFTの所有を証明する仕組みは次の通りです。つまり、あなたのプライベートキーが移転時にオンチェーンで記録された署名を作成したのであり、その署名を作成できるのはあなたのキーのみであるということです。

これらの署名を生成するアルゴリズムは、コンテキストによって異なります。それらを理解することで、なぜ各プラットフォームが異なる技術的選択を行うのかがわかります。

デジタル署名アルゴリズムの種類

デジタル署名に使用される主な3つのアルゴリズムは、RSA (Rivest-Shamir-Adleman)、ECDSA (楕円曲線デジタル署名アルゴリズム)、およびDSA (デジタル署名アルゴリズム) です。それぞれ異なる数学的アプローチを用いていますが、いずれも暗号学的に安全な署名を生成します。NISTのデジタル署名標準 (FIPS 186-5) は、これら3つすべてを承認済みアルゴリズムとして正式に規定しています。

RSA (Rivest-Shamir-Adleman)

RSAは、1977年に開発した発明者であるRon Rivest（ロン・リベスト）、Adi Shamir（アディ・シャミア）、Leonard Adleman（レオナルド・エーデルマン）にちなんで名付けられた、エンタープライズおよびウェブセキュリティで最も広く展開されているデジタル署名アルゴリズムです。そのセキュリティは、大きな素数を因数分解する数学的な困難性に基づいています。RSAは、電子メールセキュリティ（S/MIME）、PDFドキュメント署名、およびウェブ上のTLS/SSL証明書署名の標準アルゴリズムです。現在のセキュリティ基準では、最小2,048ビットの鍵サイズが要求されています。トレードオフはサイズです。RSAは、同等のセキュリティのためにECDSAよりも著しく大きな鍵を必要とし、これによりブロックチェーンでの使用には効率が劣りますが、従来のエンタープライズ環境では支配的です。

ECDSA（楕円曲線デジタル署名アルゴリズム）

ECDSA（楕円曲線デジタル署名アルゴリズム）は、ビットコインやイーサリアム、そして他のほとんどの主要なブロックチェーンプラットフォームが取引の承認に依存しているアルゴリズムです。その効率性がその理由です。ECDSAは、RSAと比較して、より小さく、より速く、同等に安全な署名を生成するために楕円曲線数学を使用するDSAのバリアントです。

ビットコインは、楕円曲線secp256k1を用いたECDSAを採用しています。ビットコインの256ビットECDSAキーは、3,072ビットのRSAキーと同等のセキュリティを、ストレージおよび処理コストのわずかな負担で提供します。より小さな署名とより小さなキーは、ブロックチェーンネットワーク内のすべてのノードに課されるオーバーヘッドを削減するため、多くのブロックチェーンプラットフォームはRSAではなくECDSAを選択しています。

ECDSAは署名専用のアルゴリズムです。同じ数学的基礎に基づいて構築されていますが、全く異なる目的で使用される鍵交換プロトコルであるECDH（楕円曲線ディフィー・ヘルマン鍵共有）と混同しないでください。

DSA（デジタル署名アルゴリズム）

DSA（Digital Signature Algorithm）は、NISTが1991年に開発した政府標準規格であり、主に従来の政府およびエンタープライズシステムで使用されています。そのセキュリティは離散対数問題に基づいています。DSAは、RSAやECDSAと比較して、最新の商用またはブロックチェーンアプリケーションでの使用は少なくなっています。ECDSAは、実質的にはDSAのバリアントであり、楕円曲線数学のために再設計されており、同じ署名機能を提供しながら著しく効率が向上しています。

ほとんどの専門的および法的なユースケースにおいて、最も重要なのは電子署名が裁判で有効と認められるかどうかという点です。

電子署名に法的拘束力はありますか？

はい、デジタル署名は、米国、欧州連合（EU）、および世界のほとんどのその他の主要な法域において、法的に拘束力があり、法的に執行可能です。

本セクションの情報は、教育目的のものであり、公表日時点での一般的な法的枠組みを反映したものです。法的助言を構成するものではありません。お客様の管轄区域、文書の種類、または組織の要件に固有のガイダンスについては、資格のある法務専門家にご相談ください。

ESIGN法（米国）

2000年6月30日に成立した「グローバルおよび国内商取引における電子署名法（ESIGN法、合衆国法典第15編第7001条）」は、電子署名（暗号学的デジタル署名を含む）に対し、単に電子的な形態であることを理由に法的効力を否定することはできないと定めています。

ESIGN法の下で電子署名が法的効力を持つためには、3つの条件を満たす必要があります。

1. 署名意思：署名者は、文書を認証するという明確な意図を持っている必要があります。
2. 電子取引への同意：当事者は、電子的に取引を行うことに合意する必要があります。
3. 記録との関連付け：署名は、署名された記録（文書）と論理的に関連付けられている必要があります。

ESIGN法は商取引に広く適用されます。ただし、遺言書、養子縁組書類、特定の裁判所命令、一部の政府文書など、特定の種類の文書はその適用対象から除外されています。

ESIGN法が有効性を認める電子署名の幅広いカテゴリーの中で、デジタル署名は最高レベルの保証と、法的紛争における最も強力な否認防止の証拠を提供します。デジタル署名の否認防止特性、すなわちプライベートキーの保有者のみがその署名を作成できたという数学的な証明は、署名の有効性が争われる際、その優れた法的地位の根拠となります。

eIDAS規則（欧州連合）

eIDAS（EU規則910/2014）として知られ、2016年より施行されている「電子身元確認、認証および信頼サービス規則」は、3段階のシステムを通じて、全ての欧州連合（EU）加盟国における電子署名およびデジタル署名を規制しています。

3つのティアは以下の通りです。

[{"description":"タイプされた氏名、スキャンされた署名、その他の単純な電子的意思表示をカバーする基本レベル","title":"簡易電子署名 (SES)"},{"description":"署名者と暗号学的にリンクされており、署名後の改ざんが検出可能","title":"高度電子署名 (AdES)"},{"description":"認定された信頼サービスプロバイダーからの適格デジタル証明書を必要とする最上位レベル。EU全加盟国で手書き署名と同等の完全な法的効力を持ちます","title":"適格電子署名 (QES)"}]

QES（限定的電子署名）には、暗号化デジタル署名メカニズムが明確に求められています。単なるクリックによる署名は認められません。eIDASはEU加盟国全体に適用されますが、英国はEU離脱後、独自の同等な枠組みを導入しています。現在、eIDAS 2.0が策定中であり、欧州デジタルアイデンティティ・ウォレットの枠組みが導入される予定です。

法的枠組みは、デジタル署名が有効かどうかを明らかにしています。残るは、それらが何を保護するのかを理解することであり、これはより広範なデジタル資産エコシステムへとつながります。

デジタル署名とデジタル資産

デジタルアセットとは、デジタル形式で存在し価値を持つあらゆる資産のことで、ビットコインなどの暗号資産（仮想通貨）、NFT、トークン化された証券、デジタル契約、ソフトウェアライセンス、デジタルメディアなどが含まれます。

デジタル資産の例には、以下のようなものがあります：

• 仮想通貨（ビットコイン、イーサ、ステーブルコイン）
• 非代替性トークン（NFT）：デジタルアート、音楽、コレクティブル、ゲーム内アイテムを表すもの
• トークン化された実世界資産：不動産、株式、コモディティ、およびブロックチェーン上のトークンとして表現されたその他の金融商品
• デジタル文書および契約：デジタル形式の法的拘束力のある契約
• ソフトウェアライセンス：暗号学的クレデンシャルを通じて検証されるもの
• デジタルメディア：ブロックチェーンに記録された所有権を持つもの

デジタル署名がなければ、誰が暗号資産を所有しているか、誰がNFT送金を承認したか、あるいはデジタル契約が真正であるかどうかを証明する信頼できる方法はありません。デジタル署名は、デジタル資産を信頼できるものにする、根幹をなす認証および所有権確認の仕組みです。

上記で説明した仕組みが、デジタル資産全般にどのように適用されるかをまとめると、以下のようになります。

• 暗号資産（仮想通貨）： すべての取引は、送信者のウォレットのプライベートキーによる電子署名によって承認されます。ネットワークは転送を記録する前に署名を検証します。
• NFT： 所有権は、作成者のオンチェーン電子署名によってミント（鋳造）時に確立されます。各転送には、承認として現在の所有者の電子署名が必要です。
• スマートコントラクト： DeFiプロトコルやNFTマーケットプレイスとのすべてのやり取りには、コントラクトを実行する電子署名済みのトランザクションが必要です。
• 電子文書： 署名者の検証済み身元と文書の内容を結びつけるPKIベースの電子署名を通じて認証されます。

デジタル署名はトークン化（現実世界の資産をブロックチェーン上のトークンとして表現するプロセス）の基盤でもあり、すべてのトークンの発行および移転に検証可能な承認の証明が伴うことを保証します。

本記事におけるビットコイン、イーサリアム、またはその他の暗号資産への言及は、例示のみを目的としたものであり、いかなるデジタル資産の購入、売却、または保有を推奨するものではありません。

デジタル署名にこれほど多くがかかっていることを考えると、当然「そもそもデジタル署名はどれほど安全なのだろうか？」という疑問が湧きます。

デジタル署名は安全なのか？

はい、デジタル署名は適切に実装されていれば安全です。そのセキュリティは、暗号アルゴリズムの数学的な強度とプライベートキーの秘匿性という2つの柱に支えられています。

ピラー1：アルゴリズムの強度。 最新の256ビットキーを持つECDSAと、2,048ビット以上のキーを持つRSAは、現在および近い将来のコンピューティング技術では計算上、解読が実行不可能です。プライベートキーなしで総当たり攻撃によっていずれかのアルゴリズムを破ることは、実用的な攻撃ではありません。NISTはこれらの標準を積極的に監視しており、コンピューティング能力が進歩するにつれて勧告を更新しています。**

第2の柱：プライベートキーのセキュリティ。 デジタル署名の安全性は、プライベートキーの安全性に依存します。真のセキュリティ上のリスクはアルゴリズムではなく、プライベートキーの侵害です。適切に実装されたデジタル署名は、署名者のプライベートキーへのアクセスなしには偽造できません。プライベートキーが秘密に保たれている限り、その署名は数学的にユニークであり、複製することはできません。

プライベートキーが漏洩した場合、状況に応じて影響は異なります。

• PKI/ドキュメントの文脈： あなたのプライベートキーを持つ者は誰でも、あなたとしてドキュメントに署名できてしまいます。侵害が発生した場合は、直ちに認証局（CA）に報告してください。CAはデジタル証明書を失効させ、侵害されたキーで行われる今後の署名を無効にします。失効タイムスタンプ以前に行われた署名は有効なままですが、それ以降に行われた署名は疑わしいものとなります。
• 暗号資産の文脈： あなたのプライベートキーを持つ者は誰でも、あなたの資金を使うことができます。分散型ブロックチェーンシステムには失効メカニズムが存在しません。暗号資産ウォレットを管理するプライベートキーが盗まれた場合、窃盗犯によって送金された資金は失われ、その送金を元に戻すことは不可能です。

あなたのプライベートキーを保護するための実践的なステップ：

• プライベートキーは、プレーンテキストファイルやブラウザストレージではなく、ハードウェアウォレットや安全なキー管理システムに保管してください
• いかなる状況下でも、プライベートキーを第三者に共有したり、公開したりしないでください
• 侵害の疑いがある場合は、直ちにデジタル証明書を失効させ、新しい証明書を申請してください

ポスト量子暗号の研究は進行中です。現在の量子コンピュータはECDSAやRSAを壊すことはできませんが、技術が進歩するにつれて状況は変わる可能性があります。NISTは、このロングタームの考慮事項に対処するため、積極的にポスト量子暗号標準を開発しています。

デジタル署名の入手方法

デジタル署名の取得は、文脈によって異なります。法的文書への署名であれ、ブロックチェーン取引の承認であれ、そのプロセスは異なります。

コンテキスト 1: 文書およびプロフェッショナルデジタル署名

文書への署名に使用するデジタル署名を取得するには、身元を証明して証明書を発行する信頼できる組織である認証局（CA）からのデジタル証明書が必要です。手順は以下の通りです：

1. 認証局または統合されたプラットフォームを選択します。 DigiCert、Sectigo、GlobalSign、およびその他の広く利用されている認証局（CA）は、さまざまな保証レベルの証明書を提供しています。Adobe Acrobat SignやDocuSignも、ドキュメントワークフロー向けに統合された証明書サービスを提供しています。
2. 本人確認を行います。 認証局が本人確認を実施します。このプロセスは必要とされる保証レベルによって異なり、より高い保証レベルの証明書では、より厳格なチェックが行われます。
3. デジタル証明書を受け取ります。 認証局はX.509形式の証明書を発行します。この証明書には、あなたのパブリックキー、確認済みの本人情報、およびその有効性を保証する認証局自身のデジタル署名が含まれています。この証明書は「IDカード」のようなものだと考えてください。それはあなたが誰であるかを証明します。デジタル署名は、そのIDカードが証明するアイデンティティを使用して署名を行う行為を指します。
4. 署名用ソフトウェア内で使用します。 Adobe Acrobat、Microsoft Office、DocuSign、または同等の署名用ソフトウェアに証明書をインストールします。その時点から、サポートされている任意のドキュメントにデジタル署名を適用できるようになります。

2つの運用上の注意点：証明書には有効期限があり、有効期限が切れる前に更新する必要があります。また、プライベートキーが侵害された場合、CAは証明書を失効させることもできます。これは、純粋な分散型のアプローチに対するパブリックキー基盤（PKI）モデルの利点の1つです。

PDFへの署名について：証明書がインストールされている場合、Adobe Acrobatの署名ツールを使用して適用してください。署名されたPDFには、証明書とドキュメントコンテンツのハッシュが埋め込まれ、署名後の変更からファイルをロックします。

コンテキスト 2: 暗号資産とブロックチェーンのデジタル署名

MetaMask、Ledgerハードウェアウォレット、またはCoinbaseウォレットなどの暗号資産ウォレットをお持ちの場合、すでにデジタル署名機能を利用できます。ブロックチェーン取引を承認する際、ウォレットソフトウェアはプライベートキーを使用して自動的にデジタル署名を作成します。別途証明書やCAは必要ありません。ブロックチェーンネットワークは、ウォレットアドレスに関連付けられたパブリックキーを通じて検証を行います。

デジタル資産がどのように保護され、移転されるかについて詳しく知るには、ブロックチェーンの基礎に関するガイドをご覧ください。

デジタル署名に関するよくある質問

デジタル署名とは何ですか。また、その仕組みは？

デジタル署名とは、署名者の本人確認を行い、署名後に文書が改ざんされていないことを確認する一意のコードを生成するためにプライベートキーを使用する暗号化メカニズムです。これは3つのステップで機能します。まず、文書はハッシュ関数を使用してハッシュに変換されます。次に、署名者のプライベートキーがそのハッシュを暗号化し、デジタル署名を生成します。最後に、受信者は署名者のパブリックキーを使用して署名を復号し、復号されたハッシュを受信した文書の新しいハッシュと比較します。ハッシュが一致することで、認証と完全性が確認されます。

デジタル署名と電子署名の違いは何ですか？

電子署名とは、入力された名前、クリックされたチェックボックス、暗号署名に至るまで、署名意思表示を行うあらゆる電子的方法を含む、広範な法的カテゴリーです。デジタル署名とは、パブリックキー暗号方式を使用して署名者の本人確認を数学的に検証し、署名後の改ざんを検出する、電子署名の特定の種類です。すべてのデジタル署名は電子署名ですが、すべての電子署名がデジタル署名であるわけではありません。

デジタル署名は法的に拘束力がありますか？

はい、デジタル署名は法的な効力を持ちます。米国では、電子署名グローバル・ナショナル商取引法（ESIGN法、米国法典第15編7001条）により、電子署名（デジタル署名を含む）が電子的形式であるという理由のみで、その法的効力が否定されることはないと定められています。欧州連合（EU）では、eIDAS（EU規則910/2014）により、最上位の「資格のある電子署名」は、EU加盟国全域で手書き署名と法的に同等とみなされます。

デジタル署名は偽造できますか？

いいえ、署名者のプライベートキーへのアクセスなしには不可能です。現在の技術では、プライベートキーなしで基盤となるECDSAまたはRSAアルゴリズムを解読することは計算上実行不可能であり、現実的ではありません。真のセキュリティリスクはアルゴリズムの解読ではなく、プライベートキーの盗難です。誰かがあなたのプライベートキーを入手した場合、正当に見える署名を生成できるため、プライベートキーの秘匿性がデジタル署名セキュリティの基盤全体となります。

Bitcoinはデジタル署名にどの暗号アルゴリズムを使用していますか？

ビットコインは、すべてのビットコイン取引を承認するために、secp256k1楕円曲線を用いた楕円曲線デジタル署名アルゴリズム（ECDSA）を使用しています。ECDSAが採用されたのは、256ビットの鍵が3,072ビットのRSA鍵と同等のセキュリティをわずかなサイズで提供し、ビットコインネットワーク内の全ノードにおけるストレージと処理のオーバーヘッドを削減できるためです。

デジタル署名証明書とは何ですか？

デジタル署名証明書（デジタル証明書またはX.509証明書とも呼ばれる）は、認証局（CA）によって発行されるドキュメントで、所有者のパブリックキーを含み、その所有者の確認済みIDに紐付けられています。文書にデジタル署名を行うと、あなたの証明書は署名と一緒に送信されるため、受信者はCAによって承認されたパブリックキーを使用してあなたのIDを確認できます。デジタル証明書はデジタル署名ではありません。証明書は検証を可能にするID認証情報であり、署名はあなたのプライベートキーを使用して実行される暗号学的行為です。

デジタル署名を発行するのは誰ですか？

認証局 (CA) は、デジタル署名を可能にするデジタル証明書を発行します。CA は、申請者の本人確認を行い、その本人確認情報をパブリックキーに結び付けた証明書を発行する信頼された組織です。よく知られた CA には、DigiCert、Sectigo (旧 Comodo CA)、GlobalSign、IdenTrust が含まれます。CA は証明書を発行し、署名者は自身のプライベートキーを使用して個々のデジタル署名を作成します。

デジタル署名にはどのような 3 つのタイプがありますか？

電子署名は、2つの方法で分類できます。アルゴリズムによる分類：RSA (Rivest-Shamir-Adleman)、ECDSA (楕円曲線電子署名アルゴリズム)、およびDSA (デジタル署名アルゴリズム)。EUのeIDAS規則に基づく法的保証レベルによる分類：標準電子署名 (SES)、高度電子署名 (AdES)、および適格電子署名 (QES)。QESレベルでは、特に認定された認証局によって裏付けられた暗号化電子署名メカニズムが必要となります。