IPsec-VPNとは？SSL-VPNとの違いや活用のメリットについて解説

プロトコルグループの1つ「IPsec」とは？

IPsecとは、IPパケット単位で暗号化や改ざん検知をできるようにするプロトコルグループの1つです。OSI参照モデルのネットワーク層で暗号化されるため、それよりも上位層で暗号化しているプロトコルよりセキュリティが高い特徴があります。

IPsecでデータを暗号化すると、通信内容を盗聴されたとしても内容を見ることができません。インターネットVPNを構築する際、安全性を担保するために用いられています。

IPsecは以下に挙げた3つのプロトコルをはじめとした、複数のプロトコルから構成されています。

• AH（Authentication Header）
• ESP（Encapsulated Security Payload）
• IKE（Internet Key Exchange）

AH（Authentication Header）

AHはIPsecプロトコルにおける認証技術の1つで、送信側と受信側の間でデータの改ざん検知と認証を行います。データに付与された認証値を用いることで、改ざんがないかチェックできます。
また、IPヘッダ情報の変更を検知するため、通信相手のなりすまし防止にも寄与します。

ただし、AH単体でデータの暗号化はおこなわれません。そのため、機密データの保護が必要な場合は、ESPと併用する必要があります。

ESP（Encapsulated Security Payload）

ESPはIPsecの中核をなすプロトコルで、データの暗号化およびオプションで認証を提供します。データとヘッダを暗号化することで第三者によるデータの盗聴を防ぎ、通信の機密性を保護します。また、認証機能によってデータの改ざんを検知できます。

ESPの暗号化モードには、トランスポートモードとトンネルモードがあります。トランスポートモードはホスト間の通信に使用され、IPヘッダ以降が暗号化されます。一方でトンネルモードは通信の終点がルータなどの場合に使用され、IPヘッダまで暗号化される特徴があります。

IKE（Internet Key Exchange）

IKEは、IPsecにおける安全な鍵交換を実現するプロトコルです。
このプロトコルは、通信の両当事者間で秘密鍵を安全に交換し、その鍵を用いてデータの暗号化と認証を行えるようにします。

IKEは2つのフェーズに分かれており、最初に相互認証と鍵交換を行い、次に実際のデータ通信に使用される暗号鍵を生成します。

IKEの使用により、通信のセットアップ時に安全な鍵交換が行われ、その後のデータ通信が強固なセキュリティで保護されます。これは、リモートアクセスやVPN接続において、セキュリティ上の課題を解決する重要な要素になります。

IPsecの主な機能

IPsecではインターネット上における安全な通信を実現するために、複数のプロトコルを用いて、認証、暗号化、トンネリングの3つの主要機能を提供しています。これらの機能は、AHやESP、IKEなどのプロトコルを組み合わせることによって実現されます。
つまり、VPNの機能をIPsec特有のプロトコルで実現しているということです。

IPsecを使用することで、データの改ざん防止、秘密保持、そして安全な転送を確立します。

認証

IPsecにおける認証は、AHプロトコルによって実現されます。具体的には、AHプロトコルによりデータの認証ヘッダを付与することで実現されます。これにより、データの送信元と完全性が保証され、通信中のデータが第三者によって改ざんされていないことが保障されます。

不正アクセスのリスクがある企業ネットワークでは、認証によってネットワーク内の通信の安全性が高め、情報漏洩などのセキュリティ上の脅威を防ぐことができます。

暗号化

データの暗号化は、ESPプロトコルを用いて実施されます。ESPはIKEで事前に共有された暗号化鍵を用いて、データを暗号化します。

この機能により、第三者による盗聴や不正な改ざんから重要なデータを保護できます。
暗号化によって、データの秘匿性が保たれ、インターネット経由での安全な情報通信が可能になります。

トンネリング

トンネリングは、IPsecのトンネルモードを使用して実現され、データパケット全体を暗号化することで外部からの侵入や盗聴を防ぎます。この安全な「トンネル」を通じてデータが転送されることで、リモートアクセスやサイト間通信のセキュリティが強化されます。

トンネリングを利用することで、外出先からでも社内ネットワークと安全につながり、業務がおこなえるようになります。このようにIPsecのトンネリング機能は、企業や組織のセキュアなネットワーク構築に不可欠な技術です。

IPsec-VPNとは？

IPsec-VPNは、インターネットを介した安全なデータ通信を実現する技術です。
企業の複数拠点間で、機密情報をやり取りする際の安全性を高めるために設計されています。

このセクションでは、IPsec-VPNがどのようにインターネットVPNの役割を果たし、また複数の拠点間でのセキュリティをどのように高めるかについて解説します。

インターネットVPNの1つ

IPsec-VPNは、インターネット上に仮想専用線を作り、高セキュアな通信を行う方法の1つです。

この技術は、インターネットを公共の通信インフラとして利用しながら、エンドツーエンドの通信を暗号化し、データの秘匿性と完全性を保証します。IPsec-VPNの使用により、遠隔地にあるオフィスや在宅勤務の従業員が安全に社内ネットワークにアクセスできるようになります。

これは、特にグローバルに展開する企業や、リモートワークを普及させている組織にとって、極めて重要な機能です。この方式を利用することで、企業は物理的な場所に依存することなく、安全なデータ通信環境を実現できます。

各拠点を接続するセキュリティの高い方式

IPsec-VPNは、離れた拠点間の通信において高いセキュリティレベルを提供します。
この技術を利用することで、企業はインターネットを介しても、プライベートな直接接続のように、データを安全にやり取りすることが可能になります。

セキュリティの高さは、IPsecで用いられるプロトコルによって実現されます。これにより、データの盗聴や改ざんを防ぎ、企業の機密情報を保護します。

SSL-VPNとは？

SSL-VPNは、セッション層で実装される技術で、SSL（Secure Sockets Layer）プロトコルを使用してクライアントとサーバ間のデータ転送を暗号化し、認証します。リバースプロキシ方式、ポートフォワーディング方式、L2フォワーディング方式など、複数の技術を駆使してリモートアクセスを実現します。

ここからは、これらの異なるSSL-VPNの接続方式について解説します。

リバースプロキシ方式

リバースプロキシ方式は、外部ネットワークからプライベートネットワークに安全にアクセスする方法です。この接続方式では、VPN装置による発信元クライアント情報の認証を経て、プライベートネットワークへのアクセスが可能になります。Webブラウザがあれば利用できるため、多く用いられている方法です。

しかし、Webブラウザに対応していないアプリケーション、例えばメールサーバへのアクセスには適用できません。その場合、VPN装置がアプリケーションから得た情報をユーザーの画面上に表示するシステムの構築が求められます。この方式は、その利便性から多くの企業で採用されており、リモートアクセスの簡易化とセキュリティ強化を同時に実現します。

ポートフォワーディング方式

ポートフォワーディング方式は、Webブラウザに対応していないアプリケーションでもSSL-VPNを利用できる接続方式です。

この方式では、特定のアプリケーションがSSL-VPN経由で通信するために、あらかじめ端末のIPアドレスとポート番号を設定する必要があります。

このアプローチにより、エンドユーザーはWebブラウザを必要としないアプリケーションへの安全なアクセスが可能になりますが、動的にポート番号を変更する必要があるアプリケーションには適用できません。

ポートフォワーディングは、固定のポート番号を使用するアプリケーションに最適で、セキュリティを確保しつつ、柔軟なリモートアクセスを実現します。

L2フォワーディング方式

L2フォワーディング方式は、ポート番号を動的に変更するアプリケーションにも対応できる接続方式です。この方式では、IPアドレスやポート番号が含まれるパケットをカプセル化し、VPN装置に特定のIPアドレスやポート番号を定義する必要がなくなります。

SSLトンネルが確立されると、全てのデータは仮想のLANカード内を通過するように設定され、これにより安全なデータ転送が実現します。

ただし、この方式をサポートする製品は対応OSがWindowsに限られる場合が多く、利用できる端末の選択肢が制限される可能性があります。この方式は、柔軟なリモートアクセス環境を求める企業にとって有効な選択肢です。

IPsec-VPNのメリット

IPsec-VPNを導入する最大のメリットは、職場外からでも安全にネットワークを利用できる点です。リモートワークが普及する現代において、自宅や外出先から社内のネットワークにアクセスし、データの閲覧や作業が可能になります。これにより、柔軟な働き方をサポートし、生産性の向上を図れます。

さらに、IPsec-VPNは低コストで導入可能であり、運用コストも抑えられるため、中小企業から大企業まで幅広く採用されています。既存のインターネット回線を利用して仮想トンネルを作ることで、専用回線を設ける必要がなく、手間とコストを大幅に削減できます。

SSL-VPNのメリット

SSL-VPNは、Webブラウザを通してアプリケーションへのリモートアクセスを簡単に実現できる点が大きな利点です。これにより、ソフトウェアをインストールすることなく、任意のWebブラウザから企業のアプリケーションやサービスにアクセスできます。これは、柔軟なリモートアクセスを求める企業にとってメリットといえるでしょう。

さらに、SSL-VPNは、ファイアウォールやNAT（ネットワークアドレス変換）デバイスを介したアクセスが容易になります。これにより、企業は外部のネットワークからのアクセス制御を強化しながら、従業員が安全にリモートワークを行うための環境を提供できます。

また、SSL-VPNはポートフォワーディングやトンネリングなど、さまざまなアクセス方法をサポートしているため、企業の特定のセキュリティ要件に合わせて柔軟に対応できます。

IPsec-VPNの導入がおすすめな企業の例

安定した通信能力をもつIPsec-VPNは、特定のビジネスニーズを持つ企業にとって理想的なソリューションを提供します。

複数拠点間での安定した通信を求める企業や、高いセキュリティレベルが必要な業務を行っている企業は、IPsec-VPNの導入により大きなメリットを享受できす。

複数拠点間で高セキュアな通信を実現したい

複数の拠点を持ち、本社やデータセンターに基幹システムやファイルサーバーを持つ企業では、各拠点間を高セキュアなネットワーク構成で通信ができるようにすることが、必要不可欠です。

IPsec-VPNは、SSL-VPNと比較し高いセキュリティレベルでの拠点間通信を可能にします。

IPsec-VPNに関するよくあるQ&A

IPsec-VPNについての疑問にはさまざまなものが浮かびますが、特に多いのが、SSL-VPNとの違いやIPsec-VPN特有の欠点についてです。

ここからは、これらの質問とその回答について詳しく解説します。

VPNのSSLとIPsecの違いはなんですか？

SSL-VPNとIPsec-VPNは、ともにインターネットを介して、離れた拠点やデバイス間でセキュアな通信を行うための技術ですが、用途には大きな違いがあります。

まず、SSL VPNは主にリモートアクセス用途で使用され、ユーザーが特定のアプリケーションやWebリソースに安全にアクセスするのに適しています。一方、IPsec VPNはサイト間接続や企業の内部ネットワークの拡張に適しており、使用目的が異なります。

また、SSL VPNはWebブラウザを通じて利用できることが多いのに対し、IPsec VPNは専用クライアントのインストールが必要になるため、クライアントソフトウェアの側面でも違いがあるといえます。

最後にセキュリティにおいても、IPsec-VPNはより高いセキュリティレベルを提供しますが、設定や管理が複雑になります。SSL VPNはユーザーが特定のサービスに簡単にアクセスできるようにする柔軟性がありますが、セキュリティはアプリケーションレベルに限定されます。

IPsec-VPNの欠点はなんですか？

IPsec-VPNは、ネットワーク層での暗号化が行われるため、アプリケーションレベルでは通信内容の暗号化について細かい制御が難しい側面があります。

このため、IPsecの通信をすべて許可するか、全て遮断するかの二者択一の選択を迫られることがあります。この性質は、特定のアプリケーションのみを許可するなど、細かい通信制御が求められる環境では不便さを感じる可能性があります。

IPsec-VPNは、特に複数拠点間での安定した通信やセキュリティレベルの高い転送が必要な企業にとって有効です。

導入に際しては、IPsec-VPNの特性を正確に理解し、企業のニーズに合わせて適切に設定することが求められます。適切に管理されたIPsec-VPNは、リモートアクセスを含むさまざまなビジネスシーンにおいて、業務効率を高めることができるでしょう。