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第2部 ネットワークと端末・第3章

境界防御(ファイアウォール・DMZ・UTM)

★★★ 必須8トピック・面接 5問

会社のネットワークの出入口で、通してよい通信と止める通信を決める仕組みを押さえる。オフィス・拠点・社内サーバーがある会社では、今も情シスの中心的な仕事。

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ネットワーク図を読み込んでいます…

3.1ファイアウォール

用語★★★ 必須
ひとことで

送信元・宛先・ポートで、通信を通すか捨てるかを決める。既定は拒否、必要なものだけ許可する。

ファイアウォールは、通信の送信元・宛先・ポート・プロトコルを見て、ルールの上から順に「許可」か「拒否」かを決めます。行きの通信を覚えておき、その戻りだけを自動で通す(ステートフル)のが普通です。

ルールは上から順に照合し、最初に当たったもので決まる届いた通信DMZ の Web →社内ファイルサーバー :445① 社内 LAN → any :443・80許可当たらない② any → DMZ の Web :443許可当たらない③ DMZ → 社内 LAN拒否当たる → 拒否④ any → any(最後の行)拒否(ここまで来ない)
ルールは上から順に照合する(DMZ から社内への通信の例)
ルールの例意味
社内 LAN → any : 443・80 許可社員が Web・SaaS を使える
any → DMZ の Web : 443 許可会社の Web サイトを公開
DMZ → 社内 LAN : 拒否公開サーバーが乗っ取られても社内に入らせない
any → any : 拒否(最後の行)書いていないものはすべて止める

面接ではこう答える

ファイアウォールは、通信の送信元・宛先・ポート・プロトコルを見て、ルールの上から順に許可か拒否かを決める仕組みです。基本は「既定は拒否、必要なものだけ許可」で、最後の行に全部を拒否するルールを置きます。普通はステートフルで、行きの通信を覚えておき、その戻りだけを自動で通します。運用では、一時的に開けたルールが残らないよう、目的と期限を記録して棚卸しします。

ひとことで

行きの通信を覚えておき、その戻りだけを自動で通すファイアウォールの方式。

ステートフルなファイアウォールは、社内から外へ出た通信を「状態表(セッションの表)」に覚えておき、その戻りの通信だけを自動で通します。そのため「社内 → 外の 443 を許可」と1行書くだけで、戻りのために外からの通信を広く開ける必要がありません。表にない、外から始まる通信は拒否されます。

行きを覚えて、その戻りだけを通す社内の PCファイアウォール外のサーバー行き:10.10.10.5:51000 → 443許可して状態表に記録戻り:443 → 51000表にあるので通す外から始まる通信 → 表にないので拒否
ステートフルなファイアウォールの動き
ステートフルステートレス(ACL)
覚えるもの通信の状態(どこからどこへのセッションか)覚えない。1つ1つのパケットをルールだけで判断
戻りの通信自動で通る戻りのためのルールも書く必要がある
使われる場所ファイアウォール・UTM・クラウドのセキュリティグループルーター・L3 スイッチの ACL、AWS のネットワーク ACL

状態表には上限と保持時間があります。通信が非常に多い拠点では表があふれて新しい通信が通らなくなることがあるので、機種を選ぶときに同時セッション数も確かめます。

面接ではこう答える

ステートフルなファイアウォールは、社内から外へ出た通信を状態表に記録し、その戻りの通信だけを自動で通します。だから「社内から外の 443 を許可」と1行書けば済み、戻りのために外からの通信を広く開ける必要がありません。表にない外から始まる通信は拒否されます。ルーターの ACL のようなステートレスな方式は覚えないので、戻りのルールも書く必要があります。

ファイアウォールのルールは、追加は簡単でも、消すのは「何かが止まるかもしれない」と怖くなり、増え続けます。変更の手順と、定期的な棚卸しをセットにします。

申請から削除までを記録でつなぐ申請目的・期限承認責任者設定コメントにチケット番号棚卸しヒット数を見る削除期限切れ・使われていない
ファイアウォールのルールの変更管理の流れ
ルールに残すこと使いみち
目的・依頼者・チケット番号「なぜあるのか」を後から確かめられる
期限一時的なルールを自動で見直しの対象にする
ヒット数(使われた回数)と最後に使われた日長く使われていないルールを見つける

運用のポイント:「一時的に開けた」ルールが残り続けるので、ルールごとに目的・依頼者・期限を記録し、定期的に棚卸しする。管理画面(VPN 機器・FW)は外から開けない。VPN 機器・ファイアウォール自体の脆弱性は攻撃の入口として狙われやすいので、ファームウェアの更新と保守期限(EOL)を管理する。

消すときは、いきなり削除せず、まず無効にして1〜2週間ようすを見てから消すと安全です。

3.4DMZ(非武装地帯)

用語★★☆ 重要
ひとことで

外に公開するサーバーだけを置く区画。インターネットからも社内 LAN からも分け、乗っ取られても社内に広がらないようにする。

会社が Web サイトやメールのサーバーを外に公開すると、そのサーバーは世界中から攻撃を受けます。公開サーバーを社員の PC やファイルサーバーと同じネットワークに置くと、1台が乗っ取られたときに、そこから社内まで一気に入られてしまいます。

DMZ は、それを防ぐためにネットワークを分ける考え方です。情シスにとっては、ファイアウォール(UTM)のルールを決めるときや、監査で「どの通信を許しているか」を説明するときの前提になります。

DMZ は、インターネットと社内 LAN の間に作る「緩衝地帯」のネットワークです。会社の Web サーバー・メールの中継サーバー・外部向けの DNS など、外から使われるサーバーだけを置きます。

公開サーバーは DMZ に置き、乗っ取られても社内に入らせないインターネットFWDMZWeb サーバー・メールの中継・外向け DNS社内 LANPC・ファイルサーバー・AD443 などの公開ポートだけDMZ → 社内は原則拒否管理用だけ
DMZ と社内 LAN の間の通信の許可と拒否
通信許可するか
インターネット → DMZ公開するポートだけ(443 など)
DMZ → 社内 LAN原則拒否。必要なものだけ、宛先とポートを絞って
社内 LAN → DMZ管理用の通信だけ(踏み台サーバーから)
DMZ → インターネット更新の取得など、必要な宛先だけ

今はクラウド(AWS のパブリックサブネットと ALB・WAF など)に公開サーバーを置くことが多く、オフィスに DMZ を持たない会社も増えています。考え方(公開するものと社内を分け、間の通信を絞る)は同じです。

下の「ブラウザで試す」の図では、社員の PC が外を見るときの NAPT、外から公開サーバーへのポートフォワード、外から社内 LAN へは入れないこと、UTM による中身の検査、の順に進みます。このトピックで特に見てほしいのは「公開サーバーが乗っ取られたら」の手順で、DMZ から社内 LAN への通信が UTM のルールで止まる様子が、上の表の「DMZ → 社内 LAN:原則拒否」にあたります。

面接ではこう答える

DMZ は、インターネットと社内 LAN の間に作る緩衝地帯のネットワークで、会社の Web サーバーやメールの中継など、外から使われるサーバーだけを置きます。インターネットから DMZ へは公開するポートだけを許可し、DMZ から社内 LAN へは原則拒否します。こうすると、公開サーバーが乗っ取られても社内に広がりにくくなります。今はクラウドに公開サーバーを置くことが多いですが、考え方は同じです。

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ひとことで

ファイアウォール・IPS・アンチウイルス・Web フィルタ・VPN を1台にまとめた機器。中小のオフィスでよく使う。

UTM(統合脅威管理)は、複数のセキュリティ機能を1台にまとめた機器です(FortiGate・Palo Alto・Check Point・Sophos・ヤマハなど)。

1台の中で、いくつもの検査を順に通すインターネットファイアウォールIPS攻撃の検知ウイルス検査URLフィルタアプリ制御社内 LANHTTPS の中身は、復号(SSL インスペクション)しないと見られない。有効にする機能が多いほど処理は重くなる
UTM の中で通信が通る検査の例
機能何をするか
ファイアウォールIP・ポートで通す/捨てる
IPS / IDS既知の攻撃パターン(シグネチャ)を検知・遮断
アンチウイルス(ゲートウェイ)ダウンロード・メールのファイルを検査
Web フィルタ・URL フィルタ危険なサイト・業務外のカテゴリを止める
アプリ制御(次世代 FW)Dropbox・個人の Gmail など、アプリ単位で許可・禁止
VPN在宅・拠点からの接続

注意:全機能を有効にすると処理が重くなるので、カタログの「ファイアウォールだけの速度」ではなく、使う機能を有効にしたときの速度で、回線に見合う機種を選びます。1台が止まると全員が外に出られないので、2台で冗長化し、保守契約とファームウェアの更新を管理します。在宅・SaaS が中心になると境界の機器だけでは守れないので、クラウド型の SWG・SASE、端末の EDR と組み合わせます。

HTTPS の検査(SSL インスペクション)

面接ではこう答える

UTM は、ファイアウォール・IPS・ゲートウェイのアンチウイルス・Web フィルタ・VPN などを1台にまとめた機器で、中小のオフィスでよく使います。アプリ単位で制御できるものは次世代ファイアウォールとも呼びます。1台で済むので管理は楽ですが、全機能を有効にすると遅くなり、止まると全員が外に出られません。そのため機種の選定と冗長化が大事で、在宅や SaaS の通信はクラウド型のサービスと端末の EDR で補います。

ひとことで

IDS は攻撃らしい通信を見つけて知らせ、IPS は通り道でその通信を止める。

IDS(侵入検知)は通信を見て攻撃らしいものを見つけて知らせ、IPS(侵入防御)は通り道に入って、その通信を止めます。どちらも、既知の攻撃のパターン(シグネチャ)や、ふだんと違う通信で判断します。UTM や次世代ファイアウォールの機能として入っていることが多いです。

知らせるだけか、止めるかIDS(検知)・通信のコピーを見る・攻撃らしいものを通知・止めないので業務への影響がない・気づいた人が対応するIPS(防御)・通り道に入る(インライン)・攻撃らしい通信を遮断・誤検知で正しい通信も止まる・シグネチャの更新が欠かせない
IDS と IPS の違い

運用のポイント:最初から全部のシグネチャを「遮断」にすると、業務の通信が誤検知で止まることがあります。まず検知だけで動かして誤検知を確かめ、除外を整えてから遮断に切り替えます。シグネチャは保守契約で更新されるので、契約が切れると新しい攻撃を見つけられません。公開サーバーの前では、Web アプリへの攻撃に特化した WAF を使うこともあります。

面接ではこう答える

IDS は通信を見て攻撃らしいものを見つけて知らせる仕組みで、IPS は通り道に入ってその通信を止める仕組みです。どちらも既知の攻撃のシグネチャや、ふだんと違う通信で判断します。IPS は止められる代わりに、誤検知で正しい通信も止めてしまうことがあるので、まず検知だけで動かしてから遮断に切り替えます。シグネチャの更新が保守契約に含まれるので、契約の管理も大事です。

ひとことで

途中の機器が HTTPS をいったん復号して中身を検査し、暗号化し直して送る仕組み。会社のルート証明書を端末に入れる必要がある。

今の Web の通信はほとんどが HTTPS で暗号化されているので、UTM や SWG はそのままでは中身(ダウンロードするファイル・URL の細かい部分)を見られません。SSL インスペクションは、途中の機器がいったん復号して検査し、もう一度暗号化して送る仕組みです。

TLS の通信が2本に分かれる社員の PC会社のルート証明書を信頼しているUTM・SWG復号して検査し、暗号化し直すWeb サイト本物の証明書でTLS を結ぶPC から見ると、UTM が作った証明書でつながっている。だから会社のルート証明書を PC に入れておく必要がある
SSL インスペクションのしくみ
気をつけること内容
ルート証明書の配布MDM・グループポリシーで会社のルート証明書を全端末に入れる。入っていない端末は「証明書が正しくない」になる
除外銀行・医療・個人の健康など私的な通信、証明書を固定しているアプリ(OS の更新・一部の SaaS)は検査から外す
社員への説明業務の通信を検査することを規程と周知で知らせる
性能復号は重い処理。有効にしたときの速度で機種を選ぶ
機器の守り途中の機器がすべての通信を見られるので、管理者の権限とログの扱いを厳しくする

TLS ハンドシェイク(SRE の解説)

面接ではこう答える

SSL インスペクションは、UTM や SWG が HTTPS の通信をいったん復号して、ファイルや URL を検査し、もう一度暗号化して送る仕組みです。PC から見ると途中の機器が作った証明書でつながるので、会社のルート証明書を MDM などで全端末に配っておきます。銀行や医療などの私的な通信や、証明書を固定しているアプリは除外します。すべての通信を見られる機器になるので、権限とログの扱いも厳しくします。

ひとことで

URL のカテゴリや評判で、Web のアクセスを許可・警告・ブロックする仕組み。

Web フィルタは、アクセスしようとする URL を、カテゴリ(マルウェア・フィッシング・ギャンブル・個人のストレージなど)や評判で判定して、許可・警告・ブロックを決める仕組みです。社員の Web の利用を記録するプロキシと一緒に使われることが多いです。

URL のカテゴリと評判で判定する社員の PCURL を開くWeb フィルタカテゴリ・評判・会社のルール許可そのまま表示ブロック・警告理由と問い合わせ先を表示
Web フィルタの判定の流れ
置き方特徴向き
UTM の機能社内から外への通信をまとめて検査オフィス中心の会社
明示プロキシ(PAC ファイルで設定)ブラウザがプロキシに接続。利用者ごとの記録を取りやすい細かく記録・制御したいとき
クラウドの SWG・端末のエージェント社外でも同じルールがかかる在宅・外出が多い会社
DNS フィルタ名前の問い合わせの段階で止める。軽い最低限の守りを広く

ブロックの画面には、理由と問い合わせ先を出します。業務に必要なのに止まったサイトをすぐに申請できると、社員が抜け道を探さずに済みます。

面接ではこう答える

Web フィルタは、アクセスしようとする URL をカテゴリや評判で判定し、許可・警告・ブロックを決める仕組みです。UTM の機能、ブラウザが接続するプロキシ、クラウドの SWG、DNS フィルタなどの置き方があります。在宅が多い会社では、社外でも同じルールがかかるクラウド型や端末のエージェントを選びます。止めたときは理由と申請先を表示して、業務に必要なものはすぐに許可できるようにします。

この章のまとめ

🖨 まとめシート(印刷・PDF)
  • ファイアウォールのルールは「既定は拒否・必要なものだけ許可」
  • 公開サーバーは DMZ に置き、社内 LAN と分ける
  • UTM は便利だが、境界だけに頼らない(ゼロトラスト・EDR と組み合わせる)

この章のクイズ

面接ではこう聞かれる

まず答えを見ずに声に出して答え、そのあと開いて比べる。

Q1DMZ を作るのはなぜですか?

模範回答

外から使われる公開サーバーは攻撃を受けやすく、乗っ取られる可能性があります。社内 LAN と同じネットワークに置くと、乗っ取られたサーバーから社内のファイルサーバーや AD に入られてしまいます。DMZ に分け、DMZ から社内への通信を原則拒否にしておくと、被害を公開サーバーで止められます。

深掘りされたら

  • UTM で HTTPS の中身を検査するには何が必要ですか?

見られているポイント公開サーバーの乗っ取りを前提に、社内への横展開を止める

Q2ファイアウォールのルールが増えすぎて管理できません。どうしますか?

模範回答

まず今のルールを一覧にして、目的・依頼者・最後に使われた日時(ヒットカウント)を確認します。長く使われていないルールや any 許可のような広いルールから、関係者に確認して削除・絞り込みます。今後は申請時に目的と期限を記録し、半年ごとの棚卸しを決めます。

見られているポイント現状の可視化・使われていないルールの削除・申請と期限の仕組み

Q3ステートフルなファイアウォールとは何ですか?

模範回答

行きの通信を覚えておき、その戻りの通信だけを自動で通すファイアウォールです。例えば社内の PC から SaaS の 443 番へ出た通信を覚えておくので、戻りのためのルールを別に書く必要がありません。

逆に、外から始まった通信は、許可のルールがなければ通りません。ルールを書くときは「どちらから始まる通信か」で考えればよく、今のファイアウォールはほぼこの方式です。

深掘りされたら

  • ステートフルでないと、どんな問題がありますか?

見られているポイント戻りの通信の扱い・ルールの考え方

Q4UTM で HTTPS の中身を検査するには何が必要で、どんな注意がありますか?

模範回答

HTTPS は暗号化されているので、UTM で一度復号する SSL インスペクションが必要です。UTM が通信の相手のふりをして証明書を出すので、社員の PC に会社のルート証明書を配って信頼させます(MDM で配布)。

注意点は、金融・医療などのサイトや、証明書を固定しているアプリは復号すると動かないので除外すること、処理が重くなるので回線の速さに合う機種を選ぶこと、プライバシーへの配慮を社内に説明することです。在宅の社員の通信は UTM を通らないので、SWG や EDR と組み合わせます。

深掘りされたら

  • 証明書を配っていない端末ではどうなりますか?

見られているポイントSSL インスペクション・ルート証明書・除外と性能

Q5VPN 機器やファイアウォールに緊急の脆弱性が公開されました。どう対応しますか?

模範回答

まず自社の機器と版が当てはまるかを台帳で確かめ、ベンダーの情報と、悪用が確認されているか(CISA の KEV・JPCERT/CC の注意喚起など)を見ます。外から見える機器で悪用されているなら、業務時間外を待たずに即日〜数日で更新します。すぐ当てられなければ、ベンダーの回避策(機能を止める・管理画面を外から見えなくする)を入れます。

当てたあとは、すでに侵入されていないかをログやベンダーの調べ方で確かめます。脆弱性が公開される前から狙われていることがあるからです。保守期限が切れた機器は更新が出ないので、入れ替えも計画します。

深掘りされたら

  • 更新で VPN を止めると業務が止まる場合はどうしますか?

見られているポイント影響の確認・悪用の有無で優先度・回避策・侵入の確認