ネットワーク講座-VPN の履歴(No.6)

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  • 1 (2011-09-17 (土) 13:40:52)
  • 2 (2011-09-17 (土) 13:40:52)
  • 3 (2011-09-17 (土) 13:40:52)
  • 4 (2011-09-18 (日) 02:21:08)
  • 5 (2011-09-18 (日) 02:21:08)
  • 6 (2011-09-19 (月) 12:09:05)
  • 7 (2011-09-19 (月) 12:43:07)
  • 8 (2011-09-20 (火) 08:49:02)

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ネットワーク講座 > VPN

#html{{

table><tr>

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br>
ネットワークマガジン編集部<br>
アスキー・メディアワークス<br>
2009-03-02<br>

font color="orange">★★☆☆☆</font>

/td></tr></table>

/td>

td width="33%">

table border="0" cellpadding="5"><tr><td valign="top">

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br>
谷山 亮治<br>
日経BP社<br>
2011-06-21<br>

/td></tr></table>

/td>

td width="33%">

table border="0" cellpadding="5"><tr><td valign="top">

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br>
ケイズプロダクション<br>
ラトルズ<br>
2006-09<br>

font color="orange">★★★★☆</font>

/td></tr></table>

/td>

/tr></table>
}}

VPN†

VPN（Virtual Private Network）は、公共ネットワークの中で、仮想的な専用線を作る技術。

• 専用線は、セキュリティと通信速度の点で、公共ネットワーク（インターネット）よりも優れているが、通信コストが高い。
• VPNは、専用線の代替として、公共ネットワークを仮想的に専用化し、通信コストを安くする用途で使われる。

VPNの種類†

http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20060922/248777/
「どこにVPNを通すか」「どんな技術を使って構築するか」によって分けられる。

インターネットVPN†

• 伝送路 ＝ インターネット

IPsec-VPN†

• 認証と暗号化にIPsecを使うインターネットVPN。
• 固定的な拠点間を結ぶのに最適。（東京支店と大阪支店を結ぶ、など）

SSL-VPN†

• 認証と暗号化にSSLを使うインターネットVPN。
• リモートアクセスで使うのに最適。（社外のノートPCと東京本社を結ぶ、など）

IP-VPN†

• 伝送路 ＝ 通信業者の広域IP網

MPLS-VPN†

• MPLSを使うIP-VPN。
• 固定的な拠点間を結ぶのに最適。（東京支店と大阪支店を結ぶ、など）

VPNの基本構成†

VPNの基本は、トンネリング＋暗号化＋認証の機能を提供すること。
http://fenics.fujitsu.com/products/ipcom/catalog/data/2/1.html

• トンネリング … VPNソフトやVPNゲートウェイの間で、データのカプセル化を行い、仮想的な経路を作る。
• 暗号化 … 伝送路の途中で、通信内容を盗聴されないようにする。
• 認証 … 成りすましによる不正アクセスを防ぎ、データ改ざんの有無を検出する。

VPNの２つのモード†

VPNには、トランスポートモードとトンネルモードという、２つのモードがある。

• 伝送路の範囲によって、IPパケットの加工方法（カプセル化の方式）を選択できる。
• ルータを超える、ネットワーク間のVPNは、トンネルモードを選ぶ。
• 社内LANなど、ホスト間のVPNで暗号化の必要がない場合は、トランスポートモードも選べる。

トランスポートモード†

トランスポートモードでは、通信を行う端末（ノード）が、直接データの暗号化を行う。

• トランスポートモードでは、すべての端末に、VPNソフトをインストールする必要がある。
• データ（ペイロード）は暗号化される。
• IPヘッダは暗号化されず、そのまま。 → 不正アクセスの可能性あり。

トンネルモード†

トンネルモードでは、VPNゲートウェイを設置して、暗号化を行う。

• トンネルモードでは、端末にVPNソフトのインストールは不要。VPNゲートウェイによって、透過的な通信が可能。
• IPヘッダもデータ（ペイロード）も暗号化される。
• VPNゲートウェイが、新たなIPヘッダを追加する。
  （＝逆に言えば、VPNゲートウェイを通過しないLAN内の通信は暗号化されない、という欠点もある。）

VPNを実現するプロトコル†

VPNで利用されるプロトコルには、

• SSH
• TLS
• SSL
• SoftEther
• IPsec
• PPTP
• L2TP
• L2F
• MPLS
  などがある。

現在、多く使われているのは、IPsecとPPTPである。

• IPsecは、ネットワーク層（L3）のプロトコル
• PPTPは、データリンク層（L2）のプロトコル

IPsec†

• IPsecは、IPレベル（L3）でトンネリング（暗号化、認証、改ざんの検知）を行うプロトコル。
• IPv4ではオプション仕様だが、IPv6では標準仕様として採用されている。
• IPsecを採用するメリットは、従来IPを利用してきた機器を、大きく変更することなく、透過的に利用できること。

IPsecの通信手順†

IPsecの通信には、IKEフェーズとIPsecフェーズという２段階がある。

• IKEフェーズ … 準備の段階。暗号化方法と鍵のネゴシエーションを行う。
• IPsecフェーズ … 本番の段階。暗号化されたデータのやりとりを行う。

https://www.fmmc.or.jp/fm/nwts/nwmg/keyword02/vpn/ipsec.htm
IPsec通信のスタート

セレクタとは？†

IPsecでは、まずIPsecを適用する条件と方法を定義する。
「Aの条件に合致したら、B方式でIPsec通信を確立する」といったもので、この定義をセレクタという。
PCやルータ、VPNゲートウェイなどのノードは、パケットに対してセレクタを適用し、合致した場合はそこで定義されている方法によってIPsec通信を行う。

SA（セキュリティ・アソシエーション）とは？†

IPsec通信を行う場合、各ノードは、SA（セキュリティ・アソシエーション）という仮想的な通信路（トンネル）を作成する。

IKEフェーズ†

最初に、IKEフェーズ用のSA（IKE SA）が作られる。
IKE SAで、

IPsecフェーズ†