ペイロードとは
ペイロードは、コンピュータネットワークや情報セキュリティの分野において、通信されるデータパッケージの中でヘッダやトレーラといった制御用情報を除いた、送信目的そのものである実データ部分のことです。
これは輸送車両における積載貨物を意味する用語から転用されており、パケット交換方式においては通信効率を測る指標となり、セキュリティ分野においては攻撃者が標的に実行させる悪意あるコードを指す言葉として用いられます。
ネットワーク通信におけるペイロード
ネットワークプロトコルを通じてデータが送受信される際、データはカプセル化というプロセスを経て複数の層を通過します。各層では、宛先やエラー検知のための制御情報が追加されますが、それらを除いた本来のデータがペイロードです。
1. カプセル化とペイロードの関係
OSI参照モデルなどの階層構造において、ある層のパケット全体（ヘッダ＋データ）は、その下の層にとってのペイロードになります。
- イーサネットフレームのペイロード：IPパケットが含まれます。
- IPパケットのペイロード：TCPまたはUDPのセグメントが含まれます。
- TCPセグメントのペイロード：最終的なアプリケーションデータ（HTTPリクエスト、メール本文、画像ファイルの一部など）が含まれます。
2. 通信効率の計算
ネットワークの帯域をどれだけ有効に活用できているかは、パケット全体のサイズに対するペイロードの比率で評価されます。これをスループットや伝送効率の観点から考察する場合、以下の計算式が用いられます。
ヘッダ情報が相対的に大きい場合、実際のデータ転送効率は低下します。この状態をオーバーヘッドが大きいと表現します。
情報セキュリティにおけるペイロード
セキュリティの文脈では、ペイロードという言葉はやや異なる意味を持ちます。マルウェアやエクスプロイト（攻撃用プログラム）の構成要素において、攻撃の目的を遂行する核心部分を指します。
1. 悪意あるペイロードの役割
攻撃者が脆弱性を突いてシステムに侵入する際、まず侵入のためのコードを送ります。その後に実行される、攻撃者の真の目的を果たすためのコードがペイロードです。
- ランサムウェアの場合：ファイルを暗号化するプログラム部分。
- スパイウェアの場合：キー入力情報を外部サーバーへ送信するルーチン。
- バックドアの場合：外部からの遠隔操作を可能にするコマンド実行シェル。
2. ペイロードの検知と防御
近年のセキュリティ対策ソフトや次世代ファイアウォール（NGFW）は、パケットのヘッダ情報（送信元や宛先）だけでなく、ペイロードの内部を深くスキャンするディープパケットインスペクション（DPI）を用いて、既知のシグネチャや不審な挙動を含むペイロードを遮断します。
宇宙開発や物流における原義
IT用語としてのペイロードを深く理解するために、その語源についても触れておきます。元来、航空宇宙工学においてロケットや航空機が運ぶ「乗客、貨物、観測機器」などの純粋な積載重量を指します。
ロケット自体の機体重量や燃料は、目的を達成するための手段（ヘッダに相当）であり、それらを除いた有効な積載物がペイロード（実データに相当）です。この「付随的なものを除いた、本来届けるべき価値のあるもの」という概念が、現在のIT分野における定義の共通項となっています。
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