目次
- 1. 概要
- 2. ネットワークにおける脅威に関するリスクアセスメント結果表
- 2.1.1. T1 平文伝送
- 2.1.2. T2 共有パスワード
- 2.1.3. T3 辞書攻撃
- 2.1.4. T4 推定攻撃
- 2.1.5. T5 NIS, 解読ツールの存在
- 2.1.6. T6 トポロジーの破壊
- 2.1.7. T7 同一リンク上の判別
- 2.1.8. T8 常用プロトコルでの攻撃
- 2.1.9. T9 内部の脅威
- 2.1.10. T10 情報の不正コピー
- 2.1.11. T11 セッション乗っ取り
- 2.1.12. T12 ARP 詐称 (IP アドレス詐称)
- 2.1.13. T13 アクセスの証明
- 2.1.14. T14 TCP SYN パケット挿入
- 2.1.15. T15 TLS RST 偽装
- 2.1.16. T16 シーケンス番号推測攻撃
- 2.1.17. T17 MAC チェック未使用
- 2.1.18. T18 ホスト to ホスト SA
- 2.1.19. T19 ウィルス混入後の転送
- 2.1.20. T20 情報の破壊・書換え
- 2.1.21. T21 メッセージ盗聴後再送
- 2.1.22. T22 自動発呼による再送
- 2.1.23. T23 TCP SYN フラッド攻撃
- 2.1.24. T24 DDoS
- 2.1.25. T25 災害・物理的破壊
- 2.1.26. T26 不正な用法
- 2.1.27. T27 不適切な用法
- 2.1.28. T28 なりすまし
- 2.1.29. T29 サービス中断による不正処理
- 2.1.30. T30 改ざん
- 2.1.31. T31 過失・盗難・紛失
医療情報システムにおいて PacketiX VPN を導入いただく際に参考となる、「医療情報システムの安全管理に関するガイドライン」への適合を示す資料を公表いたします。
「医療情報システムの安全管理に関するガイドライン」で使用することが容認されているインターネット VPN の実現を目的として PacketiX VPN ソフトウェアを使用することが技術的に可能であることを示す資料 (リスクアセスメント結果)
概要
本資料は、ソフトイーサ株式会社が開発・販売しているインターネット VPN を構築するための VPN ソフトウェアである PacketiX VPN が、『平成 18 年度「医療情報システムの安全管理に関するガイドライン」の実装事例に関する報告書』 (平成 19 年 3 月 HEASNET 公表、以下「報告書」) が提示しているセキュリティ要件に適合していることを技術的に示すために作成したものである。
ネットワークにおける脅威に関するリスクアセスメント結果表
報告書で指摘されているネットワークにおける脅威 (PP) の一覧 (「4.2 ネットワークにおける脅威とセキュリティ対策の整理」における「4.2.1 ch セキュリティ」の (1) に記載) について、PacketiX VPN をインターネット VPN のために用いることで、これらの各脅威に対して十分に対応することができることを示すため、以下に技術的に整理した。
T1 平文伝送
PacketiX VPN では暗号化に IPsec における IKE および ESP と同等以上の認証・鍵交換・暗号化およびメッセージ認証の仕組みを用いており、具体的には、IPsec で一般的に使用されている暗号化アルゴリズムである DES、3DES および AES を使用することが可能である。暗号強度は 56bit から 256bit まで選択可能であり、現時点で AES 256bit を使用することにより、現実的な解読は困難である。
T2 共有パスワード
PacketiX VPN においては、認証方法は「パスワードによるユーザー認証」と X.509 証明書および RSA 秘密鍵を用いた「PKI によるユーザー認証」の 2 種類に対応している。パスワードによるユーザー認証を用いて VPN 接続時の認証を行う場合、ダイジェスト認証方式 (SHA-1 160bit) により、パスワード本文がいかなる時点でもネットワークを流れないようにして認証することが可能である。また、一旦本ソフトウェアで VPN を構築した後は、すべての伝送路が、T1 において説明したように強固な暗号トンネルによって実現されるため、その中でユーザーが使用したプロトコルで仮に平文パスワードが流れた場合でも、そのデータは実際のインターネット上を流れることがない。
T3 辞書攻撃
PacketiX VPN においては、認証方法は「パスワードによるユーザー認証」と X.509 証明書および RSA 秘密鍵を用いた「PKI によるユーザー認証」の 2 種類に対応している。「PKI によるユーザー認証」を用いる場合は、辞書攻撃は原理上不可能である。「パスワードによるユーザー認証」を用いる場合において、攻撃者が仮に当該パスワードを暗号化したハッシュデータを入手した場合において、パスワードの長さが約 8 文字以上で複雑である場合 (一般的に辞書攻撃に対して耐性が強いパスワードである場合) は、ハッシュ関数 (SHA-1 160bit) を用いている現状では、解読を現実的な時間で終わらすことはできないため、安全である。ユーザーが脆弱なパスワードを使用している場合は、辞書攻撃または VPN サーバーに対するブルーとフォースアタック等により攻撃が成功する場合があるため、「パスワードによるユーザー認証」を用いる場合においては約 8 文字以上で複雑なパスワードを使用するようにユーザーに指導するか、もしくは「PKI によるユーザー認証」を使用することを要する。この事項は、PacketiX VPN に限らず、他の VPN やリモートアクセス可能なシステムすべてで言える共通事項である。
T4 推定攻撃
報告書でいう「推定攻撃」とはブルートフォースアタックのことである。PacketiX VPN における VPN の通信トンネルは IPsec における IKE および ESP と同等以上の認証・鍵交換・暗号化およびメッセージ認証の仕組みを用いており、具体的には、IPsec で一般的に使用されている暗号化アルゴリズムである DES、3DES および AES を使用することが可能である。共有暗号における暗号強度は 56bit から 256bit まで選択可能であり、現時点で AES 256bit を使用することにより、現実的なブルートフォースアタックによる鍵の割り出しは不可能となっている。
T5 NIS, 解読ツールの存在
PacketiX VPN における VPN の通信トンネルは IPsec における IKE および ESP と同等以上の認証・鍵交換・暗号化およびメッセージ認証の仕組みを用いており、具体的には、IPsec で一般的に使用されている暗号化アルゴリズムである DES、3DES および AES を使用することが可能である。AES 256bit を使用する場合、現時点で現実的なブルートフォースアタックによる鍵の割り出しが可能な解読ツールは存在していない。
T6 トポロジーの破壊
PacketiX VPN における VPN の通信トンネルは IPsec における IKE および ESP と同等以上の認証・鍵交換・暗号化およびメッセージ認証の仕組みを用いており、具体的には、VPN 接続を受け付ける側 (VPN サーバー) と VPN 接続を開始する側 (VPN クライアントまたは VPN ブリッジ) の両者が双方を X.509 証明書および RSA 秘密鍵を用いた PKI 認証によって正確に認証することができる。これにより、報告書で指摘されているような、攻撃者がトポロジーを破壊するなどして通信経路上に割り込んでいる場合であっても、中間者攻撃は VPN トンネルを接続する際に検出され、接続が確立せず、攻撃は必ず失敗する。また、一旦確立された VPN トンネル内の通信は IPsec で一般的に使用されている暗号化アルゴリズムである DES、3DES および AES によって暗号化されており、MD5 または SHA-1 によってデジタル署名されているため、盗聴や IP ヘッダの改ざんその他の攻撃は不可能である。
T7 同一リンク上の判別
PacketiX VPN には「IP アクセス制御リスト」機能が付属しており、同一リンクローカルネットワーク上に存在するホストか否かを IP アドレスおよびサブネットマスクによって指定したルールによって許可または拒絶することによりアクセス制御を行うことが可能である。したがって、あらかじめ許可されたネットワーク以外である外部ネットワークからの攻撃はこの時点で拒絶され、VPN コネクションを確立するためのネゴシエーションフェーズにすら攻撃者はたどり着くことができない。
T8 常用プロトコルでの攻撃
VPN については無関係 (この脅威はファイアウォールに関するものである)。
T9 内部の脅威
VPN については無関係 (この脅威はサーバーに関するものである)。
T10 情報の不正コピー
VPN については無関係 (この脅威はサーバーに関するものである)。
T11 セッション乗っ取り
PacketiX VPN によって一旦確立された VPN トンネル内の通信は IPsec で一般的に使用されている暗号化アルゴリズムである DES、3DES および AES によって暗号化されており、MD5 または SHA-1 によってデジタル署名されているため、セッション乗っ取りは不可能である。この機能を実現するために、IPsec における IKE および ESP と同等以上の認証・鍵交換・暗号化およびメッセージ認証の仕組みを用いている。
T12 ARP 詐称 (IP アドレス詐称)
まさにこの攻撃を防止するためのセキュリティポリシーである『「IP アドレスの重複を禁止」ポリシー』が PacketiX VPN に搭載されている。本ポリシーを有効にすることにより、ARP 詐称 (IP アドレス詐称) が禁止される。さらに、アクセスリストにより特定のユーザーまたはコンピュータのみ特定の IP アドレスを使用することが可能になるため、さらに厳密な安全性を実現することができる。
T13 アクセスの証明
PacketiX VPN には、VPN サーバーにおいて、VPN トンネル内を流れた全パケットをディスクにログ保存することができる機能が標準で付加されている。この機能は、他の VPN 製品 (IPsec など) には搭載されているものがほとんどなく、特筆するべき機能である。保存された各パケットが流れた VPN トンネルを確立した時刻や元 IP アドレス、ユーザー名および認証のために使用された X.509 証明書の内容および MD5・SHA-1 ハッシュデータもセキュリティログに記録されるため、これらのデータをアクセスの証明に用いることが可能である。
T14 TCP SYN パケット挿入
PacketiX VPN は VPN トンネルを TCP 上で構築するため、仮に TCP における SYN パケット挿入が行われた場合でも、それ以降のネゴシエーションを続行することができない (攻撃者が返答パケットを受け取らない場合は認証を開始するために必要な共有情報をサーバー側から受け取れない) ため、この攻撃は行えない。
T15 TLS RST 偽装
本攻撃は、TCP 上で VPN を使用する場合の弱点である。通常の SSL-VPN ソフトウェア等はこの攻撃に対抗することができず、利用者の立場から見ると、攻撃の影響でセッションが切断されてしまい、結果的に通信妨害が成功してしまうことになる。そこで、PacketiX VPN では VPN トンネルを構成する IPsec における IKE および ESP と同等以上の認証・鍵交換・暗号化およびメッセージ認証の仕組みを用いている TCP コネクションが切断攻撃を受けにくいようにするため、常時複数本のコネクション (最大 32 本まで) を並列で確立するほか、仮に攻撃を受けてコネクションが切断された場合を含めて何らかの原因で切断された場合は、直ちに当該切断によって発生した本数減少分のコネクションを新たに確立することで、ユーザーに対しては全く影響を出すことがないように技術上の工夫をしている。この機能は十分検証されており、優れた品質を持つ。したがって、TLS RST 偽装によるセッション切断攻撃に対抗することが可能である。
T16 シーケンス番号推測攻撃
PacketiX VPN は IPsec における IKE および ESP と同等以上の認証・鍵交換・暗号化およびメッセージ認証の仕組みを用いており、この通信トンネルを TCP 上で使用しているため、仮に TCP におけるシーケンス番号推測攻撃が行われた場合でも、ネゴシエーションを続行したり、特定の VPN トンネルをハイジャックしたりすることができないため、この攻撃は行えない。
T17 MAC チェック未使用
PacketiX VPN によって一旦確立された VPN トンネル内の通信は IPsec で一般的に使用されている MAC (メッセージ認証・デジタル署名) のためのアルゴリズムである SHA-1 を用いて、攻撃者による差分攻撃等のメッセージ変更攻撃を防止している。
T18 ホスト to ホスト SA
PacketiX VPN の VPN クライアントソフトウェア機能 (仮想 LAN カード機能) はカーネルモードで動作し、ユーザーモードアプリケーションとの間の通信は特定の TCP や UDP によるポートを用いた通信ではなく、ユーザーモードとカーネルモード間で利用できるユーザーからは一般的に制御不能な通信チャネル (IRP) を用いて内部的に通信を行う。そのため、攻撃者が対象ホストを物理的に利用することができる場合であっても、本攻撃を仕掛けることは、通常は不可能である。もし攻撃者がカーネルモードおよびシステム権限で動作するプログラムを強制的に書き換えることができる権限と技術的能力を持っていればこの限りではないが、それは他の VPN ソフトウェア (IPsec 等) でも全く同様のことである。
T19 ウィルス混入後の転送
VPN については無関係 (この脅威はサーバーに関するものである)。
T20 情報の破壊・書換え
VPN については無関係 (この脅威はサーバーに関するものである)。
T21 メッセージ盗聴後再送
これは一般的に「Reply 攻撃」と呼ばれるものである。PacketiX VPN は VPN トンネルの確立時に IPsec における IKE と同等の仕組みによって毎回異なる鍵およびセッション ID を作成するほか、一旦確立された VPN トンネル内の通信は IPsec で一般的に使用されている MAC (メッセージ認証・デジタル署名) のためのアルゴリズムである SHA-1 を用いて、攻撃者による差分攻撃等のメッセージ変更攻撃を防止しているため、Reply 攻撃は不能である。
T22 自動発呼による再送
本脅威は ISDN に関するものであり VPN については無関係。
T23 TCP SYN フラッド攻撃
PacketiX VPN Server における設定ファイルの「ServerConfiguration」ノード内の「DisableDosProction」が「false」に設定されている場合 (デフォルト) はこの攻撃を防止することができる。
T24 DDoS
本来、DDoS 攻撃を受けた場合は、IPsec (IKE) を用いる場合、その他の VPN ソフトウェアを用いる場合など、いかなる場合であっても、根本的な脅威への対処方法は現時点では発明されておらず、これは PacketiX VPN についても同様である。しかしながら、PacketiX VPN においては、「IP アクセス制御リスト」機能が付属しており、VPN 接続を受け付ける処理を開始する以前に TCP コネクションが VPN サーバーに接続してきた段階で接続元の IP アドレスを判別しアクセス制御を行うことが可能である。したがって、あらかじめ許可された IP アドレス以外からの攻撃はこの時点で拒絶され、VPN コネクションを確立するためのネゴシエーションフェーズにすら攻撃者はたどり着くことができない。
T25 災害・物理的破壊
PacketiX VPN を搭載したネットワーク機器に倒壊防止対策等の保護措置を施すことによって当然に対応可能である。
T26 不正な用法
VPN については無関係 (この脅威は Web サーバーに関するものである)。
T27 不適切な用法
VPN については無関係 (この脅威はメールサーバーに関するものである)。
T28 なりすまし
PacketiX VPN においては、認証方法は「パスワードによるユーザー認証」と X.509 証明書および RSA 秘密鍵を用いた「PKI によるユーザー認証」の 2 種類に対応しており、他の VPN (IPsec など) と同様に、適切なアクセス管理設定を行っている場合は、なりすましの被害に遭わない。
T29 サービス中断による不正処理
VPN については無関係 (この脅威は各種サーバー等通信アプリケーションに関するものである)。
T30 改ざん
PacketiX VPN によって一旦確立された VPN トンネル内の通信は IPsec で一般的に使用されている MAC (メッセージ認証・デジタル署名) のためのアルゴリズムである SHA-1 を用いて、攻撃者による改ざんを防止している。
