IKEv2とは
IKEv2は、IPsecを用いた暗号化通信において、安全に暗号鍵を交換し、セキュリティアソシエーション（SA）を確立・管理するためのプロトコルのことです。
正式名称をInternet Key Exchange version 2と呼び、IETF（インターネット技術タスクフォース）によってRFC 4306（後にRFC 7296へ更新）として標準化されました。
従来のIKEv1が抱えていた仕様の複雑さや通信負荷、接続維持能力といった課題を根本から見直し、モバイル環境への適応性や通信の信頼性を大幅に向上させた次世代の鍵交換プロトコルを指します。
IKEv2の主要な改善点と特徴
IKEv2は、IKEv1の「メインモード」や「アグレッシブモード」といった複雑なフェーズ構成を整理し、より効率的な動作を実現しています。
1. 通信シーケンスの簡素化
IKEv1ではSAの確立に多くのパケット交換を必要としていましたが、IKEv2は「IKE_SA_INIT」と「IKE_AUTH」という2つの基本的なメッセージ交換だけで初期SAを確立できます。これにより、接続完了までのレイテンシが大幅に削減されました。
2. MOBIKE（モビリティとマルチホーミング）への対応
IKEv2の最大の特徴の一つは、MOBIKE（IKEv2 Mobility and Multihoming Protocol）をサポートしている点です。これにより、スマートフォンなどでWi-Fiからモバイル回線へ切り替わった際、IPアドレスが変更されてもVPN接続を維持したまま、新しいIPアドレスでセッションを継続することが可能です。
3. デッドピア検知（DPD）の標準化
通信相手が動作しているかを確認する仕組みがプロトコル自体に組み込まれています。これにより、片方の機器が予期せず再起動した場合やネットワークが遮断された際、速やかに検知してリソースを解放し、再接続を試みることができます。
セキュリティと認証方式
IKEv2は、現代の高度なセキュリティ要件を満たす設計がなされています。
- EAP（Extensible Authentication Protocol）のサポート：ユーザー名とパスワードに加え、証明書やワンタイムパスワードなど、柔軟なユーザー認証を組み込むことが可能です。
- DoS攻撃耐性の向上：クッキー（Cookie）メカニズムを利用することで、接続要求を大量に送る攻撃に対して、応答する前にクライアントが実在するかを確認し、リソースの枯渇を防ぎます。
- 完全事前共有鍵（PFS）：一時的な秘密鍵を使用することで、万が一マスターキーが漏洩しても、過去の通信内容まで遡って解読されるリスクを低減します。
理論的な効率と計算モデル
IKEv2におけるメッセージ交換の効率化は、システムのリソース消費量に影響を与えます。
接続完了までに必要な総パケット数を $N$ 、1パケットあたりの処理コストを $C$ とした場合、IKEv1と比較した際の総コスト
の削減効果は、通信往復回数（Round Trips）の減少に比例します。
IKEv2ではこの $N$ が最小化されているため、特に不安定な無線通信環境下でのオーバーヘッドが小さくなります。
運用上の留意点
IKEv2は非常に強力なプロトコルですが、導入の際には以下の点に留意する必要があります。
- UDPポートの開放: 一般的にUDP 500番ポートおよび4500番ポート（NATトラバーサル用）を使用します。ファイアウォールの設定でこれらのポートが許可されている必要があります。
- 暗号スイートの選択: 安全性を高めるため、古いDESやSHA-1ではなく、AES-GCMやSHA-256（SHA-2）といった強固なアルゴリズムの組み合わせを選択することが推奨されます。
IKEv2は、その高速な再接続機能と高いセキュリティレベルから、現在主流のVPNプロトコルの一つとして、多くの企業向けルーターやオペレーティングシステムで標準的に採用されています。
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