DMZ上のサーバーセキュリティのポイント

はじめに

DMZ（DeMilitarized Zone）上では外部に公開する目的のサーバーを配置します。外部に公開するということはそれだけ攻撃を受ける可能性が高く、内部ネットワーク上のサーバー以上に適切な設定や正しいセキュリティ対策を講じる必要があります。支援士試験でも各サーバーに関する問題はかなりの割合で問われます。今回はそんなDMZ上の各サーバーのセキュリティのポイントを整理しましょう。

組織内ネットワークの構成

インターネット接続時の組織内ネットワークの一般的な構成を考えてみます（図1）。

午後試験ではネットワーク構成が提示される設問が多く、設問における環境が基本的な構成と比較して「どこが特徴的なのか」を読み取ることで設問の理解が進みます。

例えば「平成28年度秋期 午後Ⅱ問題 問2」では、次のような構成が提示されていました（図2）。

主な公開サーバーはWebサーバー、DNSサーバー、Mailサーバーです。以降では、各サーバーについて押さえるべきポイントを確認していきます。

Webサーバー

Webサーバーのセキュリティについては、図3のように分類して考えると良いでしょう。

OSのセキュリティはWebに特化した話ではなく、基本的なマシンのセキュリティです。Webサーバーソフトのセキュリティはアクセス制限やコンテンツ公開の範囲など、サーバーソフト設定のセキュリティです。Webアプリケーションのセキュリティでは、XSSやSQLインジェクションなどのアプリケーションの脆弱性への攻撃に対するセキュリティを考えます。

支援士試験では特にWebアプリケーションセキュリティの問題が午前・午後問わず頻出しています。Cookieの扱い方、セッションの管理、様々な攻撃手法に関する知識など整理しておきましょう。

ここで、Webサーバーに関係する問題を確認してみましょう。

HTTPには複数のWebページ間で情報を維持する（ログイン状態の維持など）仕組みがありません。そこで、情報を維持すためにWebアプリケーションなどでセッションの仕組みを実装します。セッションでは、どのクライアントがデータを送信したかを識別するためにセッションIDという識別子で管理します。このセッションIDをクライアント/サーバー間でやりとりするための方法の1つとしてCookie（クッキー）があります。

セッションIDは「誰がログインしているか」という他人に知られてはいけない重要な情報です。そのため、セッションIDを格納したCookieは厳重に管理する必要があります。Cookieを通常のHTTP通信で送信すると盗聴される恐れがあるため、暗号化通信を行うHTTPS（HTTP over TLS/SSL）で送信することが推奨されます。Cookieにsecure属性を付けるとTLS/SSLで保護された通信の場合のみCookieがブラウザから送出されます。

したがって、正解は（ウ）です。

セッションが奪われていると、サーバーにとって「正規のユーザーによるリクエスト」なのか「不正のユーザーによるリクエスト」なのかが判別できません。このようなセッションを奪う行為のことをセッションハイジャックと呼びます。

ログイン後に商品の購入や送金処理、パスワードの変更など、重要な処理を不正者に実行されると大変です。そこで、このような重要なリクエストを送信する前に正規のユーザーによるリクエストであることを確認する必要があります。例えば、本人にしか知りえない情報であるパスワードによる認証を再度行えば、不正なユーザーはその認証を突破することができません。

したがって、正解は（エ）です。

Webアプリケーションのセキュリティに関しては、IPAの「安全なウェブサイトの作り方」が大変参考になります。どのような攻撃手法があるのか、どのような対処法が必要なのかぜひ一通り確認しておきましょう。

DNSサーバー

DNSサーバーに関する問題は、基本的な用語や仕組みを知っている前提で、DNSサーバーに対する攻撃手法とその対策を理解しているかがよく問われます。

・DNSサーバーの仕組み
DNSに関する様々な用語を確実に押さえておきましょう。

DNSサーバーや名前解決に関する問題です。各用語の役割（図4）や仕組み（図5）を整理しておきましょう。

図4、図5より、正解は（ア）です。

・DNSサーバーに関係する主な攻撃とその対策

DNSキャッシュポイズニング攻撃はDNSキャッシュサーバーのキャッシュ情報を意図的に書き換えて、キャッシュサーバーを利用するユーザーを不正なサイトへ誘導したりする攻撃です。

主なDNSキャッシュポイズニング攻撃は以下のように行われます。

1. 攻撃者はキャッシュサーバーに対し、存在しないドメイン名を問い合わせる。
2. キャッシュサーバーは権威サーバーに問い合わせる（権威サーバーは答えを持たないため、権威サーバーからの回答はキャッシュに保存されない）。
3. 攻撃者は偽の応答を偽装しキャッシュサーバーに送る。
   ※以上の攻撃手法はDNSキャッシュポイズニング攻撃の一種でカミンスキー攻撃とも呼ばれます。

この攻撃を成功させるためには、キャッシュサーバーから権威サーバーへの問い合わせを偽装する必要があります。偽装するには、問い合わせ時に使用されるIDと送信元ポート番号が必要です（図6）。

この問題では攻撃に対する対策が問われています。IDは16ビットの値（2¹⁶=65536通り）であり推測が比較的容易なため、IDだけでなく送信元ポート番号をランダムな値にすることで、攻撃者に推測されにくくさせる方法が有効です。

したがって、正解は（イ）です。

なお、上記の対策では根本的な対策にはならないため、さらにDNSSECの利用やキャッシュサーバーがインターネットなど外部からの再帰問い合わせを拒否するなどの対策も考慮すると良いでしょう。

この問題では、既知の攻撃手法が問われています。攻撃者が送信元のIPアドレスを偽装してDNSサーバーに問い合わせ、その応答をDNSサーバーから攻撃対象に返す間接的な攻撃方法をDNSリフレクション攻撃と呼びます。主にオープンリゾルバがその性質からDNSリフレクション攻撃の対象になりやすいため、不必要なオープンリゾルバの設定をしていないか注意が必要です。

したがって、正解は「リフレクション」です。

Mailサーバー

Mailサーバーは、基本的な用語や仕組みを理解している前提で、スパムメールや標的型メールなどへの対策に関する問題が多く出題されます。

・Mailヘッダ

メールの宛先、送信元情報にはエンベロープ From/ToとヘッダFrom/Toがあります。メールサーバーが参照するのはエンベロープ（封筒）のFrom/Toです（図7）。

したがって、正解は「エンベロープ」です。

「ヘッダFrom/To」「エンベロープFrom」は偽装が容易なため、標的型メールなどでは偽装されていることを考慮する必要があります。支援士試験では、ヘッダとエンベロープが識別できているかを問う問題がよく出題されます。単純に宛先と言われた場合は、ヘッダとエンベロープのどちらが話題になっているかを整理して考えると良いでしょう。

・第三者中継（オープンリレー）

メールサーバーが受け取ったメールに対して、送信元アドレス、送信先アドレスのどちらにも自社ドメインが含まれない場合、該当するメールサーバーへ転送します。この転送機能を第三者中継またはオープンリレーと呼びます。

したがって、正解は「オープンリレー」または「第三者中継」です。

第三者中継は、自身のメールサーバーを踏み台としたスパムメールの発信など攻撃者に悪用される可能性があるため、設定を許可しないことが望ましいです。

・OP25B

OP25B（Outbound Port 25 Blocking）はISPが実施するスパムメール対策です。ISPが管理するネットワーク内から外部へ自由にアクセスできる状況ではウイルスに感染したPCなどからスパムメールを発信させられる可能性があるため、ISPが管理するネットワーク内から外部への25番ポートの通信をブロックします。

したがって、正解は（イ）です。

OP25Bが機能していると、外出先で自分が利用しているISPのメールサーバーから送信できないなど、正規の利用者にも弊害が発生します。そこで、メール送信専用のポート番号であるサブミッションポート（587/TCP）が提供されています。サブミッションポートを使用する場合、メール送信時に送信者の認証を行うSMTP認証（SMTP-AUTH）と組み合わせる必要があります。

したがって、正解は（エ）です。

・送信ドメイン認証

SPF（Sender Policy Framework）は送信ドメイン認証技術の1つです。送信ドメイン認証とは、電子メールの送信者偽装（なりすまし）を防ぐための技術で、メール送信者のメールアドレスにあるドメインを確認し、正規のメールサーバーから送信されているかを検証します。

したがって、正解は「送信ドメイン」です。

代表的な送信ドメイン認証にSPFやDKIM（DomainKeys Identified Mail）があります。どちらも過去に何度か出題されているため、詳細も含めて整理しておくと良いでしょう。

おわりに

DMZ上の公開サーバーであるWebサーバー、DNSサーバー、Mailサーバーに関する問題は午前・午後問わず幅広く問われる傾向があります。各サーバーの仕組みや、セキュリティとして押さえるべきポイントを整理しておきましょう。

次回は、午後問題頻出テーマの1つである「インシデント対応」について解説します。