第5章 · セキュリティ実装技術·v1.0.0·更新 2026/7/9·読了目安 約16分
変更要約: 初版
5.1セキュアプロトコル
この節の要点
ネットワーク層で暗号化・認証を提供するIPsec（トランスポート/トンネルモード・ESP/AH・IKE）、トランスポート層のSSL/TLS（ハンドシェイクとTLS 1.3）、平文プロトコルを暗号化に昇格させるSTARTTLS、リモート操作を保護するSSH、Webを保護するHTTPS、メールを暗号化・署名するS/MIME、無線LANのWPA2/WPA3を、通信要件に応じて選定する判断力を養います。
ネットワークセキュリティの設計者にとって、「暗号化すればよい」という発想では不十分です。どの通信要件（拠点間VPN・メール送受信・Webアクセス・リモート管理・無線LAN）に、どの層でどのプロトコルを適用し、どのオプション（モード・鍵交換方式）を選ぶかを、要件と脅威モデルから逆算して決定する力が問われます。この節では代表的なセキュアプロトコルを、適用層・提供する保護（機密性/完全性/否認防止）・構成上の選択肢という3つの軸で整理します。
5.1.1IPsec（トランスポート/トンネルモード・ESP/AH・IKE）
- IPsec＝IP層でパケット単位の機密性・完全性・認証を提供するプロトコル群。トランスポート モードはIPペイロードのみを保護しエンドツーエンド通信（ホスト間）に、トンネル モードはIPヘッダを含むパケット全体を新しいIPヘッダでカプセル化し拠点間VPN（ゲートウェイ間）に適する。
- ESP（Encapsulating Security Payload）＝機密性（暗号化）・完全性・送信元認証を提供する。AH（Authentication Header）＝完全性・送信元認証のみを提供し、暗号化は行わない（NATでIPヘッダが書き換わると認証に失敗しやすくNAT越えに弱い点もAHの弱点）。ペイロードを秘匿する要件があるかどうかがESP/AHの選定基準になる。
- IKE（Internet Key Exchange）＝IPsecで使う鍵を安全に交換・合意するプロトコル。Diffie-Hellman鍵交換をベースに、通信の両者を相互認証しSA（セキュリティアソシエーション）を確立する。鍵の定期更新（リキー）にも使われ、手動鍵管理より運用負荷と危殆化リスクを下げる。