IPsecとは
IPsecは、インターネットプロトコル（IP）を用いた通信において、パケット単位でデータの暗号化や認証、改ざん検知を行うためのプロトコル群のことです。
正式名称をInternet Protocol Securityと呼び、OSI参照モデルのネットワーク層（第3層）で動作するため、特定のアプリケーションに依存することなく、その上位層で流れるすべての通信を透明性の高い形で保護できるという特徴があります。
主に、拠点間を接続するVPN（仮想専用線）の構築や、リモートアクセス環境における通信の安全性を確保するために不可欠な技術として広く普及しています。
IPsecの主要な機能
IPsecは、主に以下の3つのセキュリティ機能を提供することで、信頼性の低い公衆ネットワーク上に安全な通信経路を確立します。
1. データの機密性（暗号化）
送信されるパケットの内容を暗号化し、第三者が通信内容を傍受しても解読できないようにします。現代では、AESなどの高度な暗号アルゴリズムが一般的に使用されます。
2. データの完全性（改ざん検知）
ハッシュ関数を用いて、通信途中でデータが改ざんされていないかを検証します。送信側で計算したハッシュ値と受信側で計算した値を照合し、不一致があればパケットを破棄します。
3. 送信元の認証
通信相手がなりすましではなく、正当な権限を持つ相手であることを確認します。これにより、不正な第三者によるセッションの乗っ取りを防ぎます。
IPsecを構成するプロトコル
IPsecは単一のプロトコルではなく、役割の異なる複数のプロトコルの組み合わせで構成されています。
- AH（Authentication Header）：認証と完全性を保証しますが、データの暗号化は行いません。
- ESP（Encapsulating Security Payload）：認証、完全性に加え、データの暗号化もサポートします。現在のVPN構築では、主にこのESPが利用されます。
- IKE（Internet Key Exchange）：通信を開始する前に、暗号鍵の交換や通信のパラメータ（セキュリティポリシー）を安全に合意するためのプロトコルです。
通信モードの種類
IPsecには、ネットワークの構成に合わせて「トランスポートモード」と「トンネルモード」の2つの動作モードがあります。
1. トランスポートモード
元のIPヘッダーを利用し、データ部分（ペイロード）のみを保護するモードです。主にホスト間の1対1の通信で使用されます。
2. トンネルモード
パケット全体を暗号化し、その外側に新しいIPヘッダーを付与（カプセル化）するモードです。拠点間のルータ同士を接続してVPNを構築する場合など、ネットワーク間の通信を保護する際に一般的に用いられます。
技術的な評価と運用の留意点
IPsecの導入により、通信には一定のオーバーヘッドが発生します。これを考慮した設計が必要となります。
1. パケットサイズの影響
暗号化のためのヘッダーやトレーラが付与されるため、パケットのサイズが増大します。これにより、元のデータ量がMTU（最大伝送単位）を超えるとパケットの分割が発生し、通信効率が低下する原因となります。
実効的なデータ転送効率を表す指標として、元のデータサイズを
、IPsecによるオーバーヘッドを
とした場合、1パケットあたりの効率
は以下のように定義されます。
2. ファイアウォールとの親和性
IPsecは独自のプロトコル（ESPの場合はIPプロトコル番号50）を使用するため、一般的なNAT（ネットワークアドレス変換）環境下では通信が困難な場合があります。この問題を解決するために、UDPパケットでIPsecパケットを包み込む「NATトラバーサル（NAT-T）」という技術が併用されます。
IPsecは、その堅牢な暗号化アルゴリズムと柔軟な運用形態により、企業の基幹ネットワークを支える最重要のセキュリティプロトコルとしての地位を確立しています。
関連用語
お問い合わせ
システム開発・アプリ開発に関するご相談がございましたら、APPSWINGBYまでお気軽にご連絡ください。
APPSWINGBYの
ソリューション
APPSWINGBYのセキュリティサービスについて、詳しくは以下のメニューからお進みください。
システム開発
既存事業のDXによる新規開発、既存業務システムの引継ぎ・機能追加、表計算ソフトによる管理からの卒業等々、様々なWebシステムの開発を行っています。
iOS/Androidアプリ開発
既存事業のDXによるアプリの新規開発から既存アプリの改修・機能追加まで様々なアプリ開発における様々な課題・問題を解決しています。
リファクタリング
他のベンダーが開発したウェブサービスやアプリの不具合改修やソースコードの最適化、また、クラウド移行によってランニングコストが大幅にあがってしまったシステムのリアーキテクチャなどの行っています。
ご相談・お問い合わせはこちら
APPSWINGBYのミッションは、アプリでビジネスを加速し、
お客様とともにビジネスの成功と未来を形作ること。
私達は、ITテクノロジーを活用し、様々なサービスを提供することで、
より良い社会創りに貢献していきます。
T関する疑問等、小さなことでも遠慮なくお問合せください。３営業日以内にご返答致します。
ご相談・お問合せはこちら
APPSWINGBYのミッションは、アプリでビジネスを加速し、お客様とともにビジネスの成功と未来を形作ること。
私達は、ITテクノロジーを活用し、様々なサービスを提供することで、より良い社会創りに貢献していきます。
IT関する疑問等、小さなことでも遠慮なくお問合せください。３営業日以内にご返答させて頂きます。
