IPsecとは？

IPsecの意味

IPパケットそのものを暗号化・認証するプロトコル群。ネットワーク層で動作するため、上位のアプリケーションを意識せずに拠点間の通信全体を保護でき、VPNの実現方式として広く使われる。

IPsecの具体例

本社と支社を結ぶ拠点間VPNを構築する際、両拠点のルータ間でIPsecトンネルを確立し、拠点間の全通信を暗号化する。

IPsecは試験でどう引っ掛けられる？

TLSと動く層が違う。IPsecはネットワーク層でIPパケットごと保護するのでアプリケーションを選ばないが、TLSはより上位でアプリケーション単位に効く。またIPsecには認証と完全性だけを行うAHと、暗号化も行うESPがあり、暗号化を担うのはESP。「IPsecなら常に暗号化される」とは言えない。

IPsecと関連する用語

• VPN
• SSH

IPsecが出た過去問

• PCとサーバとの間でIPsecによる暗号化通信を行う。ブロック暗号の暗号化アルゴリズムとしてAESを使うとき、用いるべき鍵はどれか。

  正解：PCとサーバで共有された共通鍵

  要点：AESは共通鍵暗号なので双方で共有した共通鍵を使う

  AESは共通鍵暗号（ブロック暗号）であり、暗号化と復号に同じ鍵を使う。したがってIPsecの通信では、鍵交換によってPCとサーバの双方が共有した共通鍵を用いる。公開鍵暗号は、この共通鍵を安全に共有する段階などで使われる。

  出典：平成28年度 春期 情報セキュリティマネジメント試験 午前 問28（IPA）

• OSI基本参照モデルのネットワーク層で動作し、“認証ヘッダ（AH）”と“暗号ペイロード（ESP）”の二つのプロトコルを含むものはどれか。

  正解：IPsec

  要点：IPsecはネットワーク層でAHとESPを使い通信を保護する

  IPsecはネットワーク層で動作するセキュリティプロトコル群で、完全性と認証を提供するAHと、暗号化に加え認証も行えるESPから成る。鍵交換にはIKEを用いる。ネットワーク層で保護するため上位のアプリケーションを問わず適用でき、VPNの構築に広く使われる。

  出典：平成29年度 春期 情報セキュリティマネジメント試験 午前 問28（IPA）

• PCとサーバとの間でIPsecによる暗号化通信を行う。通信データの暗号化アルゴリズムとしてAESを使うとき、用いるべき鍵はどれか。

  正解：PCとサーバで共有された共通鍵

  要点：AESは共通鍵暗号。IPsecのデータ暗号化には共有した共通鍵を使う

  AESは共通鍵暗号方式であり、暗号化と復号に同一の鍵を使う。IPsecでは鍵交換プロトコル(IKE)によって通信相手と安全に共通鍵を共有し、その鍵でデータを暗号化する。公開鍵暗号は鍵交換や相手認証の段階で使われるが、大量のデータ本体の暗号化には処理が高速な共通鍵暗号を用いる。

  出典：令和1年度 秋期 情報セキュリティマネジメント試験 午前 問17（IPA）