プライベートIPアドレスとは？

プライベートIPアドレスの意味

インターネット上で一意性を保証されず、組織内で自由に使える予約されたアドレス空間。IPv4では10.0.0.0/8、172.16.0.0/12、192.168.0.0/16の3ブロックが該当する。外部と通信する際はアドレス変換が必要になる点が試験で問われる。

プライベートIPアドレスの具体例

拠点が多い企業では10.0.0.0/8を第2オクテットで拠点、第3オクテットで用途に割り当てると経路集約しやすい。逆に各拠点が独立に192.168.1.0/24を使っていると、拠点間VPNでつないだ瞬間に重複が起き、二重のアドレス変換で回避する羽目になる。

プライベートIPアドレスは試験でどう引っ掛けられる？

プライベートアドレスだから外部から攻撃されない、というのは誤り。変換装置の設定ミスや、内部に踏み込まれた後の横展開では普通に到達される。アドレスの種別は経路制御上の話であり、防御はファイアウォールとセグメント分割で行う。

プライベートIPアドレスと関連する用語

• NAT／NAPT
• 経路集約
• CIDR

プライベートIPアドレスが出た過去問

• プライベートIPアドレスを割り当てられたPCがNAPT(IPマスカレード)機能をもつルータを経由して、インターネット上のWebサーバにアクセスしている。Webサ…

  正解：宛先IPアドレスと宛先ポート番号が書き換えられる

  要点：NAPTは往路で送信元、復路で宛先のIPとポートを書き換える

  NAPTは、内部のプライベートIPアドレスとポート番号の組を、グローバルIPアドレスと別のポート番号の組に変換する。Webサーバから戻ってくる応答パケットでは、宛先がルータのグローバルIPアドレスとその変換済みポート番号になっているため、ルータはこれを本来のPCのプライベートIPアドレスと元のポート番号に書き戻す。したがって書き換えられるのは宛先IPアドレスと宛先ポート番号である。

  出典：令和1年度 春期 高度共通_午前I試験 am1 問10（IPA）

• TCP, UDPのポート番号を識別し、プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスとの対応関係を管理することによって、プライベートIPアドレスを使用するLA…

  正解：NAPT

  要点：NAPTはIPとポートを組で変換し1つのグローバルIPを共有する

  NAPT（IPマスカレード）は、プライベートIPアドレスとポート番号の組を、1つのグローバルIPアドレスと重複しないポート番号の組に変換して対応表で管理する仕組みである。ポート番号で通信を区別するため、LAN内の複数端末が1つのグローバルアドレスを共有してインターネットへアクセスできる。IPアドレスだけを1対1で変換するNATとの違いはここにある。

  出典：令和2年度 10月 高度共通_午前I試験 am1 問11（IPA）

• 家庭内で、PCを無線LANルータを介してインターネットに接続するとき、期待できるセキュリティ上の効果の記述のうち、適切なものはどれか。

  正解：IPマスカレード機能による、インターネットからの侵入に対する防止効果

  要点：IPマスカレードは外部から内部機器を直接指定させない

  IPマスカレード（NAPT）は、LAN内の複数のプライベートIPアドレスを1つのグローバルIPアドレスに変換して通信する仕組みである。外部からはLAN内の個々の機器を直接指定できず、内側から始まった通信への応答しか通らないため、結果的にインターネット側からの侵入を受けにくくなる。

  出典：令和4年度 秋期 高度共通_午前I試験 am1 問15（IPA）