HTTPSとSSL証明書を完全理解！Webエンジニアが知るべき暗号化通信の仕組みと設定方法
HTTPSとSSL証明書の仕組み完全ガイド
HTTPSは、現代のWebにおいて標準となった暗号化通信のプロトコルです。SSL/TLS証明書とともに、安全な通信を実現します。この記事では、HTTPSの基礎からSSL証明書の種類、仕組み、設定方法、証明書の取得や更新に至るまで、1時間で理解できるよう網羅的に解説します。
1. HTTPとHTTPSの違い
HTTPSでは、通信内容が暗号化されることで盗聴・改ざん・なりすましを防止できます。
2. TLS/SSLとは？
TLSは、サーバーとクライアント間の通信内容を安全に保つために使われます。
3. SSL証明書の役割
SSL証明書は、Webサイトの身元を確認し、公開鍵を配布する役割を持ちます。
- ドメインの所有者であることを証明
- 公開鍵を含み、暗号化通信の起点になる
- 証明書には有効期限がある（通常90日〜1年）
4. TLS通信の流れ（ハンドシェイク）
- クライアントがサーバーに接続要求（Hello）
- サーバーが証明書（公開鍵）を送る
- クライアントがサーバーの証明書を検証
- セッション鍵をクライアントが生成し、サーバーに送る（公開鍵で暗号化）
- 以降の通信はこのセッション鍵で暗号化される
5. 証明書の種類
| 種類 | 認証レベル | 主な用途 |
|---|---|---|
| DV（Domain Validation） | ドメイン所有確認 | 個人ブログ・一般サイト |
| OV（Organization Validation） | 企業実在確認 | 企業・団体サイト |
| EV（Extended Validation） | 厳格な企業審査 | 金融・ECサイトなど |
6. 証明書の発行方法
1. Let’s Encrypt（無料）
sudo certbot --nginx -d example.com -d www.example.com- 自動更新が可能（cronやsystemd timer）
- 有効期限：90日
2. 有料証明書（商用CA）
- GeoTrust, GlobalSign, DigiCertなど
- より信頼性の高いOV・EV証明書が発行可能
7. HTTPS化の設定手順（Nginxの例）
server {
listen 443 ssl;
server_name example.com;
ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/example.com/fullchain.pem;
ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/example.com/privkey.pem;
location / {
proxy_pass http://localhost:3000;
}
}8. HTTP → HTTPSリダイレクト
Nginxの設定例：
server {
listen 80;
server_name example.com;
return 301 https://$host$request_uri;
}9. セキュリティ強化オプション
- HSTS（HTTP Strict Transport Security）：HTTPSのみ許可するブラウザ設定
- OCSP Stapling：証明書失効情報を高速に確認
- Secure Headers：X-Content-Type-OptionsやX-Frame-Optionsの追加
10. よくあるトラブルと対応
- 証明書の有効期限切れ → 自動更新設定を確認
- ブラウザ警告（"安全な接続ではありません"） → 証明書チェーンやCAの確認
- Mixed Content（HTTPSページ内にHTTPコンテンツがある） → すべてHTTPSで統一
