SSL/TSL 証明書とは？

証明書

Posted at 2025-12-06

ACM（AWS Certificate Manager）を実務で利用するにあたって、そもそも SSL/TSL 証明書って何だっけと思ったのでそのメモです。

ChatGPTとの会話をまとめたものになります。

そもそも Web の世界における証明書とは？

そのサーバが本当にそのドメインの“正しい持ち主”であり、通信が安全であることを証明するデジタル書類
公開鍵の正当性（この公開鍵はこのドメインのものですよ）を、信頼できる第三者が保証する文書
「その公開鍵、実は攻撃者が偽装して配布しているんじゃ？」
→ この不安を解消するために、
「この公開鍵は example.com の正当な持ち主のものです」
という保証を、信頼された認証局（CA）が発行する

SSL/TLS とは？

SSL/TLS はプロトコル

SSL（Secure Sockets Layer）：古い世代の暗号化通信プロトコル（現在は非推奨）
TLS（Transport Layer Security）：SSL の後継で、現在の標準

TLS の中で

鍵交換方式（RSA/ECDHE）
暗号化方式（AES/GCM など）
ハッシュ関数（SHA-256 など）

などを組み合わせて、安全な通信路を作っている

SSL/TLS 証明書とは何か？

Web の安全な通信（HTTPS）で使われる証明書で、サーバの公開鍵と、ドメインの正当性を保証する情報が入っている。
証明書の概要）

項目	意味
ドメイン名（CN, SAN）	この証明書が有効なドメイン
公開鍵	サーバが持つ「公開鍵」
有効期限	いつまで使えるか
発行者（CA, Certification Authority）	どの認証局が発行したか
署名	CA が証明書の正当性を数学的に保証した印

SSL/TLS 証明書の発行手順

簡単な証明書の発行手順は以下の通りです。
2と4については補足説明をします。

サーバ側で秘密鍵と公開鍵を作る
サーバ側で CSR Certificate Siging Request を作成（証明書の“申し込み書”）
CA がドメインの所有者確認をする（DNS validation など）
CA が証明書を発行する

2. CSR の作成

CSR の中身

項目	説明
ドメイン名（CN）	証明書を使いたいドメイン名
組織名	会社名（OV 証明書以上で使用）
国名	JP など
公開鍵	先ほど生成した公開鍵
秘密鍵で CSR にデジタル署名した印	「この公開鍵を持っているのは私です」を証明

CSR の最も重要ポイント：CSR 内に入っている公開鍵は「秘密鍵とペアのもの」かどうか、CA は厳密に検証する

4. CA が証明書を発行する

発行手順

CSR の内容を使って証明書を作成
CA の秘密鍵で証明書に“署名”
完成した証明書を返す（公開鍵、SAN、発行者、有効期限などを含む）

SSL/TLS 証明書の内部構造

証明書は「公開鍵＋身元情報＋署名」をまとめたデータ構造（X.509 フォーマット）」になっている
実体は「特定の ASN.1 構造を DER でエンコードしたバイナリ」、普段はそれを PEM（Base64）形式で見るだけ

証明書の主要なフィールド

【1】 Version（バージョン）

通常は X.509 version 3。

【2】 Serial Number（シリアル番号）

CA が発行した証明書を識別するための一意の番号。

【3】 Signature Algorithm（署名アルゴリズム）

CA が証明書に署名する際に使ったアルゴリズム
例：sha256WithRSAEncryption

【4】 Issuer（発行者）

証明書を発行した CA の情報
例：CN=DigiCert Global Root CA, O=DigiCert Inc

【5】 Validity（有効期間）

Not Before
Not After

【6】 Subject（証明書の対象）

「この証明書は誰のための物か」
ここに CN（Common Name）などが含まれる。
例：C=JP, ST=Tokyo, O=Example Corp, CN=example.com

【7】 Subject Public Key Info（公開鍵）

公開鍵のアルゴリズム（RSA/ECDSA）
公開鍵そのもの

【8】 Extensions（拡張領域：v3 で導入） →　重要！！！

主な拡張：

Subject Alternative Name（SAN）
- 例：DNS: example.com, DNS: www.example.com
Key Usage
- 例：digitalSignature, keyEncipherment
Extended Key Usage
- 例：serverAuth, clientAuth
Basic Constraints
- 例：CA:FALSE（通常のサーバ証明書）
CRL Distribution Points / OCSP
- 失効管理に必要

【9】 CA の署名（Signature）

Issuer によって、Subject + Public Key 情報が改ざんされていないことを保証する。

全体像

目的	証明書のどの情報が使われるか
サーバの身元証明	Subject（CN/SAN）
なりすまし防止	CA の署名
暗号化の準備	公開鍵（Subject Public Key Info）
有効期間の管理	Validity
失効チェック	CRL/OCSP (extensions)

証明書の例

テキスト形式

$ echo | openssl s_client -connect google.com:443 -servername google.com 2>/dev/null | openssl x509 -noout -text

Certificate:
    Data:
        Version: 3 (0x2)
        Serial Number:
            9d:9e:d0:e1:cc:0e:cc:84:0a:04:2e:3c:2f:9e:d5:71
        Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
        Issuer: C = US, O = Google Trust Services, CN = WR2
        Validity
            Not Before: Oct 27 08:33:43 2025 GMT
            Not After : Jan 19 08:33:42 2026 GMT
        Subject: CN = *.google.com
        Subject Public Key Info:
            Public Key Algorithm: id-ecPublicKey
                Public-Key: (256 bit)
                pub:
                    04:f1:e0:e6:51:dd:4a:32:d8:cf:c3:e1:44:e1:96:
                    a3:7b:a0:a4:fd:18:54:67:5d:15:87:a9:4c:d3:a2:
                    0f:ea:dd:84:48:dc:3b:a3:87:f2:3d:d0:13:b2:40:
                    f6:d2:b8:45:73:71:8d:c7:26:2b:69:7a:20:e9:21:
                    58:e3:c3:cf:54
                ASN1 OID: prime256v1
                NIST CURVE: P-256
        X509v3 extensions:
            X509v3 Key Usage: critical
                Digital Signature
            X509v3 Extended Key Usage:
                TLS Web Server Authentication
            X509v3 Basic Constraints: critical
                CA:FALSE
            X509v3 Subject Key Identifier:
                37:07:29:A3:52:3A:AE:2E:A7:26:05:0F:43:26:FA:F1:71:3E:0A:04
            X509v3 Authority Key Identifier:
                DE:1B:1E:ED:79:15:D4:3E:37:24:C3:21:BB:EC:34:39:6D:42:B2:30
            Authority Information Access:
                OCSP - URI:http://o.pki.goog/wr2
                CA Issuers - URI:http://i.pki.goog/wr2.crt
            X509v3 Subject Alternative Name:
                DNS:*.google.com, DNS:*.appengine.google.com, DNS:*.bdn.dev, DNS:*.origin-test.bdn.dev, DNS:*.cloud.google.com, DNS:*.crowdsource.google.com, DNS:*.datacompute.google.com, DNS:*.google.ca, DNS:*.google.cl, DNS:*.google.co.in, DNS:*.google.co.jp, DNS:*.google.co.uk, DNS:*.google.com.ar, DNS:*.google.com.au, DNS:*.google.com.br, DNS:*.google.com.co, DNS:*.google.com.mx, DNS:*.google.com.tr, DNS:*.google.com.vn, DNS:*.google.de, DNS:*.google.es, DNS:*.google.fr, DNS:*.google.hu, DNS:*.google.it, DNS:*.google.nl, DNS:*.google.pl, DNS:*.google.pt, DNS:*.googleapis.cn, DNS:*.googlevideo.com, DNS:*.gstatic.cn, DNS:*.gstatic-cn.com, DNS:googlecnapps.cn, DNS:*.googlecnapps.cn, DNS:googleapps-cn.com, DNS:*.googleapps-cn.com, DNS:gkecnapps.cn, DNS:*.gkecnapps.cn, DNS:googledownloads.cn, DNS:*.googledownloads.cn, DNS:recaptcha.net.cn, DNS:*.recaptcha.net.cn, DNS:recaptcha-cn.net, DNS:*.recaptcha-cn.net, DNS:widevine.cn, DNS:*.widevine.cn, DNS:ampproject.org.cn, DNS:*.ampproject.org.cn, DNS:ampproject.net.cn, DNS:*.ampproject.net.cn, DNS:google-analytics-cn.com, DNS:*.google-analytics-cn.com, DNS:googleadservices-cn.com, DNS:*.googleadservices-cn.com, DNS:googlevads-cn.com, DNS:*.googlevads-cn.com, DNS:googleapis-cn.com, DNS:*.googleapis-cn.com, DNS:googleoptimize-cn.com, DNS:*.googleoptimize-cn.com, DNS:doubleclick-cn.net, DNS:*.doubleclick-cn.net, DNS:*.fls.doubleclick-cn.net, DNS:*.g.doubleclick-cn.net, DNS:doubleclick.cn, DNS:*.doubleclick.cn, DNS:*.fls.doubleclick.cn, DNS:*.g.doubleclick.cn, DNS:dartsearch-cn.net, DNS:*.dartsearch-cn.net, DNS:googletraveladservices-cn.com, DNS:*.googletraveladservices-cn.com, DNS:googletagservices-cn.com, DNS:*.googletagservices-cn.com, DNS:googletagmanager-cn.com, DNS:*.googletagmanager-cn.com, DNS:googlesyndication-cn.com, DNS:*.googlesyndication-cn.com, DNS:*.safeframe.googlesyndication-cn.com, DNS:app-measurement-cn.com, DNS:*.app-measurement-cn.com, DNS:gvt1-cn.com, DNS:*.gvt1-cn.com, DNS:gvt2-cn.com, DNS:*.gvt2-cn.com, DNS:2mdn-cn.net, DNS:*.2mdn-cn.net, DNS:googleflights-cn.net, DNS:*.googleflights-cn.net, DNS:admob-cn.com, DNS:*.admob-cn.com, DNS:*.gemini.cloud.google.com, DNS:googlesandbox-cn.com, DNS:*.googlesandbox-cn.com, DNS:*.safenup.googlesandbox-cn.com, DNS:*.gstatic.com, DNS:*.metric.gstatic.com, DNS:*.gvt1.com, DNS:*.gcpcdn.gvt1.com, DNS:*.gvt2.com, DNS:*.gcp.gvt2.com, DNS:*.url.google.com, DNS:*.youtube-nocookie.com, DNS:*.ytimg.com, DNS:ai.android, DNS:android.com, DNS:*.android.com, DNS:*.flash.android.com, DNS:g.cn, DNS:*.g.cn, DNS:g.co, DNS:*.g.co, DNS:goo.gl, DNS:www.goo.gl, DNS:google-analytics.com, DNS:*.google-analytics.com, DNS:google.com, DNS:googlecommerce.com, DNS:*.googlecommerce.com, DNS:ggpht.cn, DNS:*.ggpht.cn, DNS:urchin.com, DNS:*.urchin.com, DNS:youtu.be, DNS:youtube.com, DNS:*.youtube.com, DNS:music.youtube.com, DNS:*.music.youtube.com, DNS:youtubeeducation.com, DNS:*.youtubeeducation.com, DNS:youtubekids.com, DNS:*.youtubekids.com, DNS:yt.be, DNS:*.yt.be, DNS:android.clients.google.com, DNS:*.android.google.cn, DNS:*.chrome.google.cn, DNS:*.developers.google.cn, DNS:*.aistudio.google.com
            X509v3 Certificate Policies:
                Policy: 2.23.140.1.2.1
            X509v3 CRL Distribution Points:
                Full Name:
                  URI:http://c.pki.goog/wr2/GSyT1N4PBrg.crl
            CT Precertificate SCTs:
                Signed Certificate Timestamp:
                    Version   : v1 (0x0)
                    Log ID    : 96:97:64:BF:55:58:97:AD:F7:43:87:68:37:08:42:77:
                                E9:F0:3A:D5:F6:A4:F3:36:6E:46:A4:3F:0F:CA:A9:C6
                    Timestamp : Oct 27 09:33:46.163 2025 GMT
                    Extensions: none
                    Signature : ecdsa-with-SHA256
                                30:45:02:21:00:C6:F0:6C:EF:D3:FA:6B:61:0F:8A:C7:
                                09:BA:20:A9:EB:E9:3A:6E:EB:6B:CF:2A:86:C0:80:A8:
                                F8:B7:1F:18:1D:02:20:2A:4A:73:19:46:EB:BD:A9:04:
                                04:3A:7F:9E:75:ED:A9:E5:BC:B3:3A:FE:A3:D0:E6:AA:
                                48:C5:3A:94:3A:97:E5
                Signed Certificate Timestamp:
                    Version   : v1 (0x0)
                    Log ID    : 19:86:D4:C7:28:AA:6F:FE:BA:03:6F:78:2A:4D:01:91:
                                AA:CE:2D:72:31:0F:AE:CE:5D:70:41:2D:25:4C:C7:D4
                    Timestamp : Oct 27 09:33:46.068 2025 GMT
                    Extensions: none
                    Signature : ecdsa-with-SHA256
                                30:44:02:20:10:07:41:95:3C:B7:97:CC:79:19:29:23:
                                F5:B3:9F:8E:CA:99:33:EE:91:59:8B:31:8E:91:FB:37:
                                3A:3A:BC:E6:02:20:3E:3D:00:96:B8:D9:CE:0A:53:C1:
                                E1:6E:0D:37:84:AD:49:D2:7D:A0:70:98:B4:78:B0:0F:
                                4E:FE:6A:A0:C1:4C
    Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
    Signature Value:
        4c:12:a4:4f:95:5b:45:2c:34:17:b8:ed:af:6b:4b:34:ac:ac:
        00:c4:98:8f:dc:3b:6b:db:d1:30:61:9d:54:ee:fc:96:b7:05:
        94:bc:aa:cc:28:cb:48:9a:12:f0:28:0a:ce:e8:ea:56:96:dd:
        85:1b:c4:7f:56:6a:ed:e6:2f:69:30:20:80:86:64:cf:f0:20:
        03:e6:8a:07:0a:0a:1b:56:3c:a0:68:b5:06:c2:b8:d8:e1:d3:
        e4:ac:d9:82:09:11:e3:22:1a:82:dc:d7:70:03:6c:3e:f7:28:
        93:14:4c:9c:73:d1:ed:10:9f:7c:9c:54:51:68:fa:01:ba:56:
        df:91:fa:6e:8d:4d:73:47:11:3e:af:51:d5:11:f2:dc:d0:74:
        06:dc:88:9b:5b:82:41:a7:81:3d:82:8c:05:c8:32:42:ca:a3:
        4a:74:7c:4a:91:0d:fa:b2:d1:72:4c:58:4f:d2:c5:a0:94:3a:
        06:11:1f:3c:d6:08:e5:24:5e:d0:70:2a:29:80:41:9c:1f:53:
        e4:8e:9f:01:9d:0e:e6:14:e1:9c:ab:70:17:01:7e:7c:53:14:
        d4:e4:0a:03:e4:a7:d1:c6:4b:6c:a4:a4:38:09:05:75:85:47:
        dc:27:c0:aa:e8:cd:e4:2a:9c:d3:06:9b:7d:92:80:16:49:04:
        97:29:73:30

普段はそれを PEM（Base64）形式で見ている
（PEM が Base64 エンコードされているのを知らなかった）

PEM形式

echo | openssl s_client -connect google.com:443 -servername google.com 2>/dev/null | openssl x509

コマンド補足

s_client -connect: HTTPS サイトに接続
servername: SNI（Server Name Indication）
openssl x509 -noout -text: 証明書の内部構造を人間に読める形式で表示

CN / SAN

CN（Common Name）

証明書の Subject フィールド内にある属性の一つで、かつては「この証明書が有効な主たるホスト名」を表すために使われていた値。
例：CN = example.com。
歴史的にブラウザは CN をチェックしていたが、現代の仕様・実装では SAN を優先するため、CN のみを頼りにするのは推奨されない。CN は補助的に残ることが多い。
CN は Subject の中の “ただの 1 フィールド”

SAN（Subject Alternative Name）

証明書内の拡張領域（extension）で、この証明書が有効なすべての識別子（ドメイン名・IP・メールアドレス等）を列挙する場所。
典型的なエントリタイプ：dNSName（ホスト名／ドメイン）、iPAddress、rfc822Name（メールアドレス）、uniformResourceIdentifier 等。
現代のクライアント（ブラウザ等）は SAN に列挙された名前と照合し、それに一致しないと接続を拒否する。
SAN は Extension の中の “複数リスト

OV / DV / EV

「証明書に対する検証レベル（Validation）」の区分のこと

DV（Domain Validation）

検証内容：ドメインの管理権限があるかのみを確認（DNS レコード、HTTP チャレンジ、メール確認など）。
発行スピード：即時〜自動（短時間）で発行可能。
用途：ブログ、個人サイト、API、短期間のサービス。
セキュリティ意味合い：ドメイン所有は証明するが、組織の実在性は保証しない。

OV（Organization Validation）

検証内容：ドメインに加え、申請組織の実在確認（登記情報、電話確認など）を行う。
発行スピード：手動確認が入るので DV より遅い。
用途：企業サイトやブランドサイトで、訪問者に組織の実在性を示したい場合。
セキュリティ意味合い：ドメインだけでなく組織の実在性もある程度保証する。

EV（Extended Validation）

検証内容：OV よりさらに厳密な手続き（法的実在性、担当者確認、文書提出など）。
発行スピード：最も遅く手続きが煩雑。
用途：金融機関、大口取引など信頼性を強調したい場面（ただしブラウザの UI での表示は簡略化傾向）。
セキュリティ意味合い：発行者が高度に検証した結果であることを示すが、技術的な暗号強度とは無関係。

実務上の注意点

DV は短期間かつ自動化が簡単でコストも低い（Let’s Encrypt 等）。だが「証明書がある＝信頼できる企業」という誤解を生む可能性がある。
EV の視認的メリットは近年ブラウザで薄れているため、コストに見合うかは判断が必要。
OV/EV は「組織信頼」を示したいケースで検討するが、費用対効果を見て判断する（多くのサービスは DV で十分）

パブリック証明書とプライベート証明書

パブリック証明書（Public CA 発行）

発行元：一般にブラウザ・OS の「信頼されたルート証明書ストア」に登録されている公的 CA（DigiCert, Let’s Encrypt, GlobalSign など）。
信頼性：クライアント（一般ユーザのブラウザや OS）がデフォルトで信頼するため、追加設定なしに HTTPS 接続が「信頼済み」となる。
用途：パブリックに公開する Web サイト・サービス。

プライベート証明書（Private CA / 自己署名）

発行元：社内のプライベート CA（例：HashiCorp Vault、Active Directory Certificate Services、Smallstep）や自己署名。
信頼性：クライアント側にルート CA をあらかじめインストール／信頼させない限り「信頼されない」（ブラウザは警告を出す）。
用途：社内システム、テスト環境、マイクロサービス間の内部通信、VPN、IoT の内部認証など。
管理上の差分：ルート鍵の保護や配布（クライアントへのルート配布）、証明書発行ポリシー、失効管理（CRL/OCSP）を自分たちで運用する必要がある。

利点／欠点のまとめ

パブリック証明書：利点＝ユーザに追加設定不要。欠点＝取得やコントロールの制限（CA のポリシー遵守、公開ルートに依存）。
プライベート証明書：利点＝柔軟な発行ポリシー、内部向け自動化が容易。欠点＝クライアントの信頼設定が必要で、誤管理すると重大なリスク。

最後に

証明書の概要としてはこんな感じです。
けっこう証明書についての理解が深まったと思っています。
さらに深掘るなら以下のようなことをおすすめします。
（筆者も時間を見つけて深掘る予定です。多分...）

TLS ハンドシェイクで、証明書がどのタイミングでどう使われるか（ECDHE による鍵交換の流れ）
ブラウザが証明書を検証する仕組み（チェーン構造・ルート/中間 CA）
ブラウザがどのように DV / OV / EV の区別しているのか
認証局の例
- AWS
- Let's Encrypt：無料の TLS 証明書を提供する認証局
- DigiCert
- GlobalSign
- etc...
SSL/TLS について

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