【わかりやすいシリーズ 其の五】 サーバーセキュリティ

インターネットが日常生活に不可欠な存在となる一方で、セキュリティリスクも増加しています。

ウィルス、マルウェア、オンライン詐欺など、デジタル世界の脅威は日々進化しています。

このブログでは、インターネットのセキュリティリスクからコンピューターウィルス、ファイアウォール、暗号化技術、SSL、VPNに至るまで、セキュリティに関する幅広いトピックを網羅します。

最新のセキュリティ対策とベストプラクティスを知ることで、安全なオンライン活動を手助けし、読み進めることで、デジタル世界での安全性を高めるための具体的な方法とテクニックを学べます。

1. インターネットのセキュリティリスク

1-1. ウェブの脆弱性

ウェブシステムや一般的な情報システムにおいて、最も一般的なセキュリティ脅威は不正アクセスです。

この問題は、データの漏洩やユーザーの個人情報の窃取、さらにはビジネスへの悪影響を引き起こす可能性があります。

不正アクセスを防ぐためには、外部だけでなく内部からの脅威にも備える必要があります。特に、クラウドサービスプロバイダーなどは内部の脅威にも対策を施しています。

インターネットを基盤としたサービスでは、脅威はさらに多様で、不正アクセスだけでなく、各種の攻撃や侵入も考慮に入れる必要があります。

これには、迷惑メールの送信、大量のデータ送信によるサーバーのダウン、標的型攻撃、OSの脆弱性を突く攻撃などが含まれます。

大規模なウェブサイトにおいても、訪問者の一部は悪意のある攻撃を目的としている可能性があり、これらの脅威に対する対策が必要です。

1-2. オンラインショッピングのセキュリティ問題

ネットショッピングシステムは、多くのセキュリティリスクにさらされています。これらのリスクは、サーバー側とネットワーク間で異なる場合があります。

例として、未暗号化の通信によるクレジットカード情報の盗聴、通信制御の不備によるサーバーの乗っ取り、システムプログラムのバグによるウィルス感染などが挙げられます。

その他にも、サーバーの物理的な保管場所への攻撃、そして運用担当者のセキュリティ教育不足による情報漏洩が考えられます。

これらのリスクは、盗聴、なりすまし、サービス妨害、情報漏洩などとしてまとめられ、セキュリティリスクと呼ばれます。

エンジニアは、これらのリスクと発生したセキュリティインシデントを総合的に考慮する必要があります。

セキュリティリスクはシステムに悪影響を与える可能性を指し、セキュリティインシデントはそのリスクが現実化した状態を指します。

2. コンピューターウィルスの解説

2-1. ウィルスとマルウェアの区別

コンピューターウイルスとマルウェア、これらはどちらもコンピューターやデバイスに悪影響を与えるプログラムですが、実は違いがあります。

コンピューターウイルスは、自分自身を複製して他のプログラムに感染する能力があります。

一方で、マルウェアは「悪意のあるソフトウェア」を総称しており、ウイルスだけでなく、ワーム、トロイの木馬、スパイウェアなども含まれます。

主なマルウェアの種類には以下のようなものがあります。

これらのマルウェアは、それぞれ独自の攻撃方法と影響を持っており、適切なセキュリティ対策が必要です。

2-2. ウイルス感染の原因

ウイルス感染の主な起因としては、ユーザーの行動が大きく影響します。

具体的には、外部のウェブサイトを閲覧したり、メールのリンクや添付ファイルを開いたり。または、ダウンロードしたプログラムを実行したり、USBメモリなどの外部デバイスをPCに接続したりすることがあります。

感染が広がると、PCが使用不能になるだけでなく、データが外部に漏れる危険性もあります。

特に、サーバーが感染すると、その影響は非常に大きくなります。

このようなリスクを回避するためには、情報セキュリティポリシーと運用ルールに従い、上記のような行動を避けることが基本です。加えて、ウイルス対策ソフトを有効に利用することも重要です。

3. ファイアウォールの重要性

3-1. ファイアウォールとは？

ファイアウォールという言葉は、文字通り「炎の壁」を意味し、建物の内部を火災から守る壁のことを指します。

しかし、ITの世界では、この言葉は外部からの不正なアクセスを防ぐセキュリティの仕組みを指します。

携帯電話で考えるファイアウォール

ネットワークのセキュリティが難しく感じる場合、電話の例で考えてみましょう。

電話でのセキュリティ対策として、不必要な連絡を避けるために送信元の電話番号を確認し、不要な連絡を拒否することがあります。

もう二度と声も聞きたくない相手に、着信拒否設定をした経験はありませんか？

ファイアウォールも、これと同じような機能を持っています。

外部からの不正なアクセスを検出し、許可された通信だけを通過させることで、ネットワークを安全に保ちます。

このように、ファイアウォールはネットワークセキュリティの要となる仕組みです。

3-2. ファイアウォールの種類

ファイアウォールは、ネットワークセキュリティの要となる装置で、その種類はいくつかに分類されます。

主に、パケットフィルタリング型とゲートウェイ型の2つがあります。

パケットフィルタリング型は、IPアドレスやポート番号を基準に通信を制御します。一方、ゲートウェイ型は、ネットワークの入口と出口であるゲートウェイを通じてすべての通信を管理します。

このゲートウェイ型は、プロキシ型とも呼ばれることがあります。

さらに、パケットフィルタリング型は、スタティック型、ダイナミック型、ステートフル型の3つに細分化されます。

スタティック型は、固定のIPアドレスやポート番号リストを用いて通信を制御する方式です。

ダイナミック型は、特定の通信への返信を許可するなど、動的な条件に基づいて通信を管理します。

ステートフル型は、単なるパケット情報だけでなく、通信プロトコルの状態も監視するため、より高度なセキュリティが可能です。

このように、ファイアウォールは多様な種類と機能を持ち、それぞれのネットワーク環境に最適なものを選ぶことが重要です。

4. セキュリティゾーンの理解

4-1. セキュリティゾーンの定義

セキュリティゾーンとは、同じセキュリティレベルを持つネットワークの区域を指します。

これは主にインターネット上のネットワーク（WAN）と企業内ネットワーク（LAN）に分けられます。

LANはさらにDMZ（非武装地帯）と内部ネットワークに区分されることが多いです。

ファイアウォールを用いて、これらのネットワークをセキュリティゾーンとして区切ります。

同一のセキュリティゾーン内にあるコンピュータは、同じセキュリティレベルを持つとされます。

セキュリティゾーンは、コントロール可能なゾーンとコントロールできないゾーンに分けられます。

例えば、インターネット上のネットワークはコントロールできないため、セキュリティレベルが一番低いとされます。

このように、セキュリティゾーンはネットワークの安全性を確保するための重要な概念であり、その設定や管理はITセキュリティにおいて不可欠です。

整理した用語は↓になります。

4-2. セキュリティゾーンとファイアウォール

上でも説明しましたが、もっと詳しく説明します。

ファイアウォールは、ネットワークセキュリティの要となる装置であり、その機能はいくつかのセキュリティゾーンに分けられます。

主に、Untrust ゾーン、DMZ、およびTrust ゾーンの3つのセキュリティゾーンがあります。

このように、ファイアウォールを中心とした「境界型防御」によって、各セキュリティゾーンは異なるセキュリティレベルを持っています。

5. SSLとその重要性

5-1. SSL/TLSの概要

SSL/TLSとは、インターネット上でデータを安全に送受信するための暗号化プロトコルです。

この技術は、Webブラウジング、メール、インスタントメッセージング、VoIPなど、多くのアプリケーションで使用されています。

SSL（Secure Sockets Layer）は、バージョン3.0まで開発されましたが、その後はTLS（Transport Layer Security）に移行し、現在は主にTLSが使用されています。

両者は基本的に同じ目的で設計されており、わずかな仕様の違いがありますが、互換性はありません。

セキュリティの観点から、古いバージョンのSSL/TLSは脆弱性があるため、現在はTLS 1.2以降が推奨されています。特に、2018年にリリースされたTLS 1.3では、古い暗号アルゴリズムが削除され、通信パフォーマンスが向上しています。

一般的には「SSL/TLS」と併記されることが多いですが、これはSSLが長い間使用されているためです。

最新のセキュリティ対策を施すためには、Webサーバーやブラウザを常に最新の状態に保つことが重要です。

5-2. 常時SSLとは？

常時SSL（Always-On SSL）は、ウェブサイト全体を通じてSSL/TLSによる暗号化を行う最新のセキュリティプラクティスです。

従来は、主に個人情報や金融情報を扱うページだけがSSLで保護されていましたが、常時SSLはサイト全体を保護します。

常時SSLは、ユーザーに対して高いレベルのセキュリティと信頼性を提供し、これによりユーザーは安心してウェブサイトを利用できます。

Googleや他の検索エンジンは、SSLを使用しているサイトを高く評価します。その結果、常時SSLを採用したウェブサイトは検索結果でより高い位置にランクインする可能性があります。

2018年7月以降、Google Chromeなどのブラウザは、SSLが適用されていないサイトに対して「保護されていない通信」という警告を表示しています。

これにより、ユーザーは安全でないサイトを簡単に識別できます。

6. 暗号化技術の紹介

6-1. 暗号化の仕組み

暗号化とは、データを保護するためにその内容を変換する手法です。

このプロセスは、特定の鍵を使用して行われ、元のデータに戻す操作を復号化と言います。

暗号化には主に二つの方式、共通鍵暗号方式と公開鍵暗号方式があります。

共通鍵暗号方式では、暗号化と復号化に同じ鍵が使用されます。

一方で、公開鍵暗号方式では、暗号化と復号化に異なる鍵が用いられます。

特に、Web通信の安全性を高めるためには、SSL/TLSというプロトコルが用いられ、このSSL/TLSでは、共通鍵暗号方式と公開鍵暗号方式の両方が活用されています。

「暗号化（Encryption）」と「複合化（Decryption）」は、セキュリティにおいて対になる概念ですが、それぞれ異なる目的と処理を行います。

簡単に言えば、暗号化はデータを隠す行為、複合化は隠されたデータを元に戻す行為です。両者は通常、同じ鍵または関連する鍵を用いて行われます。

6-2. 共通鍵暗号方式と公開鍵暗号方式：セキュリティの2つの柱

暗号化は、データを安全に送受信するための重要な手段です。この領域には主に「共通鍵暗号方式」と「公開鍵暗号方式」という二つの主要な方式が存在します。

これらの方式はそれぞれ利点と欠点があり、用途に応じて選ばれます。

共通鍵暗号方式はシンプルで高速ですが、鍵の管理が難しいです。一方で、公開鍵暗号方式は鍵の管理が容易ですが、計算量が多いため処理が重くなる可能性があります。

どちらの方式も、現代のセキュリティ対策において欠かせない要素です。

7. VPNの活用

7-1. VPNとは？

VPN（仮想私設網）は、インターネット上でプライベートなネットワーク環境を構築するための技術です。この技術によって、データの安全性が高まり、第三者によるデータの傍受や不正アクセスを防ぐことが可能です。

VPNでは、IPsec（インターネットプロトコルセキュリティ）という暗号化技術が一般的に用いられます。IPsecは、送信するデータとそのヘッダー情報を暗号化し、安全な仮想トンネルを通してデータを転送します。この暗号化はアプリケーションに依存せず、全てのデータ通信に適用されます。

データの送受信においては、「カプセル化」と「トンネリング」という二つのプロセスが重要です。カプセル化とは、データパケットに新たなヘッダー情報を追加して暗号化する手法です。

トンネリングとは、このようにカプセル化されたデータパケットを安全に転送するメカニズムを指します。

このように、VPNはデータのセキュリティを強化するための効果的な手段とされています。

※デカプセル化＝カプセル化されたデータから元のデータを取り出すプロセスを指します。

7-2 SSLだけでは不足する理由

インターネットはオープンな環境であり、盗聴、なりすまし、データ改ざんなどのリスクが常に存在します。

SSL/TLSを用いたHTTPSは、証明書を持つウェブサーバーとブラウザ間の通信を暗号化する技術です。

しかし、この暗号化はHTTPSを使用する特定のウェブサイトとの通信に限られます。

HTTPSはウェブ通信においては有効なセキュリティですが、それ以外の通信プロトコルには対応していません。

たとえば、FTP（ファイル転送プロトコル）を使用する場合、FTP自体が別途SSL通信の設定が必要になります。

HTTPSは特定のウェブサイトとの安全な通信を保証するものの、ウェブ以外の通信には対応していないため、全体的なネットワークセキュリティを確保するには不十分です。

このように、SSL/TLSとHTTPSだけでは全面的なセキュリティ対策とは言えません。より広範な保護を求める場合は、VPNなどの他のセキュリティ技術も検討する必要があります。

8. まとめ

デジタル世界での安全性を高めるための総合的なセキュリティ対策

インターネットが私たちの日常生活に深く浸透している今日、セキュリティリスクも高まっています。

ウィルス、マルウェア、オンライン詐欺など、デジタルの脅威は日々進化しており、単一のセキュリティ手段では対応しきれません。

このブログでは、インターネットのセキュリティリスクからコンピューターウィルス、ファイアウォール、暗号化技術、SSL、VPNに至るまで、多角的なセキュリティ対策を解説しました。

特に、不正アクセスやオンラインショッピングのセキュリティ問題、そしてそれらに対する具体的な対策について深く掘り下げました。

エンジニアや運用担当者は、これらのセキュリティリスクと発生する可能性のあるセキュリティインシデントを総合的に考慮し、多層的なセキュリティ対策を施す必要があります。

それにより、安全なオンライン活動を実現し、デジタル世界での安全性を高めることができます。

最新のセキュリティ対策とベストプラクティスを知ることで、あなたも安全なデジタルライフを手に入れましょう。このブログが、その一助となれば幸いです。