ディジタル署名と公開鍵の覚え方｜6回落とした私が「署名は送信者の鍵だけ」に切り替えた記録

ディジタル署名の問題で、「送信者の秘密鍵」と「受信者の公開鍵」のどれを選べばいいのか、毎回迷う。

解説を読むとその場では分かるのに、数日たつとまた逆を選んでしまう。私は応用情報の勉強で、この問題を6回続けて落としました。

いま使っている覚え方は、1つ目の1行です。読めなくしたい相手がいるなら受信者の鍵、本人だと示したいなら送信者の鍵です。

署名のほうはまだ直っていないので、正直に途中経過として書きます。

私は2027年2月に応用情報の科目Aを受ける予定で、まだ受験準備中です。記録は2026年9月24日から10月21日までのものです。

ディジタル署名と暗号化では、どの鍵を使うの？

最初に正解を表にします。AさんがBさんへ送る場面です。

操作	目的	使う鍵	確かめる・開ける鍵
暗号化	Bさんだけが読めるようにする	Bさん（受信者）の公開鍵で閉める	Bさん（受信者）の秘密鍵で開ける
ディジタル署名	Aさん本人が送ったと示す	Aさん（送信者）の秘密鍵で署名する	Aさん（送信者）の公開鍵で検証する

表の右2列を見ると、暗号化の行には受信者（Bさん）の鍵しか出てきません。署名の行には、送信者（Aさん）の鍵しか出てきません。

署名で秘密鍵を使うのは、秘密鍵は本人しか持っていないからです。本人しか持っていない鍵で作ったものだから、本人が送った証明になります。

検証に公開鍵を使うのは、誰でも確かめられるようにするためです。

ディジタル署名の問題で、私はどの答えを選んだ？

落とした問題は次の2つです。

問題1　ディジタル署名について正しいものは？

• A:送信者の公開鍵で署名し、秘密鍵で検証する
• B:送信者の秘密鍵で署名し、公開鍵で検証する
• C:受信者の公開鍵で署名し、秘密鍵で検証する
• D:共通鍵で署名し、同じ鍵で検証する

正解はBです。

問題2　BさんがAさんから届いたメールのディジタル署名を検証する。使う鍵は？

A:Aの公開鍵　B:Aの秘密鍵　C:Bの公開鍵　D:Bの秘密鍵

正解はAです。

私が選んだ答えはこうでした。

日付	問題1（正解B）	問題2（正解A）
9/24	不正解	（未出題）
9/28	A（公開鍵で署名）	A（記号は正解。根拠に「開けるのは受信者のもの」と書いた。暗号化の考え方のまま）
10/2	A	D（Bの秘密鍵）
10/5	C（受信者の公開鍵で署名）	D
10/19	C	D
10/21	A	C（Bの公開鍵）

問題1は、6回続けて不正解です。問題2も、記号が合った9/28は根拠が誤っていたので、正解に数えていません。

並べてみると、間違え方には2種類あります。

選んだ答え	考えていたこと
問題1のA	「署名に公開鍵を使う」と考えている。署名＝秘密鍵、の対応がそもそも入っていない
問題1のC、問題2のC・D	受信者（B）の鍵を選んでいる。署名を暗号化と同じ向きで考えている

特に問題2のD（Bの秘密鍵）は、暗号化の手順をそのまま当てはめた答えです。「届いたものを開けるのは、受け取った人の秘密鍵」という考え方を、署名の検証に持ち込んでいます。

公開鍵の覚え方は、何を試したの？

同じ期間に、覚え方の言い方を4つ試しました。

日付	覚え方
9/24	秘密にする→受信者の公開鍵／本人を示す→送信者の秘密鍵
10/2	南京錠と印鑑のたとえ
10/19	署名は送信者の鍵だけ／暗号化は受信者の鍵だけ
10/21	署名の問題には受信者の鍵が一切出てこない

9/24：目的から鍵を決める言い方

最初に解説で使った言い方です。目的から鍵を決める形です。

ただ「公開鍵」「秘密鍵」の2語が両方の文に出てくるので、どちらがどちらか取り違えました。

10/2：南京錠と印鑑のたとえ

文字の説明で3回落ちたので、たとえに切り替えました。

• 暗号化は南京錠。受信者が南京錠（受信者の公開鍵）を配っておき、送信者はそれで閉めて送る。開ける鍵（受信者の秘密鍵）は受信者の手元にしかない
• 署名は印鑑。送信者だけが持つ印鑑（送信者の秘密鍵）で押し、送信者が公開している印影（送信者の公開鍵）と見比べて確かめる

このたとえで、暗号化のほうは少しずつ正しくなりました。ただ10/5の問題でも、署名の2問はどちらも受信者の鍵を選んでいます。

10/19：「署名は送信者の鍵だけ」の1行

5回目に落としたとき、たとえより短い1行に切り替えました。公開か秘密かを考える前に、まず誰の鍵かを決めるためです。

署名の問題なら、受信者の鍵の選択肢は最初に全部消せます。

10/21：消去法の形に言い換える

6回目は、10/19の1行を「署名の問題には受信者の鍵が一切出てこない」と言い換えました。

問題1のC（受信者の公開鍵）と問題2のC・D（Bの鍵）は、この時点で消えます。残るのは送信者の鍵だけで、そこで初めて「作るのは秘密鍵、確かめるのは公開鍵」を考えます。

暗号化とディジタル署名は、どこまで直った？

同じ期間の、暗号化側の問題の結果も載せます。

問題3　AさんがBさんへ、Bさんだけが読める暗号文を送る。暗号化に使う鍵は？

A:Aの公開鍵　B:Aの秘密鍵　C:Bの公開鍵　D:Bの秘密鍵（正解C）

日付	結果
9/24	不正解
9/28	D
10/2	A
10/5	記号は正解。根拠が「Bさんだけが持っている公開鍵」
10/19	記号は正解。根拠が「そういうものだから」で、勘として数えた
10/21	根拠ごと正解

9/24から3回続けて落としました。10/5の根拠は誤りです。公開鍵は誰でも持てるもので、Bさんだけが持つのは秘密鍵です。

10/21に、初めて根拠ごと正解しました。

TLSで本文を共通鍵、鍵の受け渡しを公開鍵で行う理由（ハイブリッド方式）を問う問題も、5回落としたあと10/21に正解しました。

一方、署名の2問は10/21も落としています。次の出題は10/22です。10/21の言い方で正解できるかは、まだ分かりません。

（10/22 以降の結果は、出たらここに追記します）

よくある質問

Q. 公開鍵と秘密鍵、どちらで署名するか迷ったら？

A. 私は「秘密鍵は本人しか持っていない」から考えます。本人だと示すには、本人しか持っていないものを使うしかありません。だから署名は送信者の秘密鍵です。

Q. 署名の検証に、受信者の秘密鍵を使わないのはなぜですか？

A. 署名は「送ってきたのが本人か」を確かめるものだからです。確かめたいのは送信者のことなので、使うのも送信者の鍵（送信者の公開鍵）です。受け取った人の鍵は関係ありません。

Q. たとえで覚えるのと、1行で覚えるのはどちらがいいですか？

A. 私の場合、たとえ（南京錠と印鑑）は仕組みの理解に、1行（誰の鍵か）は問題を解くときの消去法に使っています。初めて学ぶ人はたとえから、私のように向きを何度も取り違える人は1行のほうが試しやすいと思います。

今日からやること

私は10/22に、署名の2問をもう一度解きます。正解できても、14日後にも正解できるまでは「覚えた」とは数えません。結果はこの記事に追記します。