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# IPSec VPN ネゴシエーションについて

IPSec VPN トンネルの各エンドポイントにあるデバイスは、IPSec ピアです。2 つの IPSec ピアの間に VPN を作成する必要がある場合、一連の暗号化および認証に対するメッセージを交換し、多くのさまざまなパラメータと一致しようとします。この処理は、VPN ネゴシエーションと知られています。ネゴシエーション シーケンス内の 1 つのデバイスは、イニシエータであり、もう 1 つは、応答者です。

VPN ネゴシエーションは、フェーズ 1 と フェーズ 2 の2 つの別々のフェーズに発生します。

フェーズ 1

フェーズ 1 の主な目的としては、2 つのピアがフェーズ 2 とネゴシエーションするように安全な暗号化されたチャンネルを設定することです。フェーズ 1 が正常に終了すると、ピアがフェーズ 2 へすばやく移動します。フェーズ 1 に失敗すると、デバイスではフェーズ 2 を開始できません。

フェーズ 2

フェーズ 2 へのネゴシエーションの目的としては、2 つのピアによって、VPN を通じて通過するトラフィックを定義する一連のパラメータおよびトラフィックの暗号化方法と認証方法について合意することです。この契約は、セキュリティ アソシエーションと呼ばれます。

フェーズ 1 とフェーズ 2 の構成は、トンネルの各末端にあるデバイスと一致する必要があります。

## フェーズ 1 のネゴシエーション

フェーズ 1 のネゴシエーションでは、2 つのピアが認証情報を交換します。デバイスをお互いに識別し、フェーズ 1 の設定に使用する共有セットを調べます。フェーズ 1 のネゴシエーションの完了後、2 つのピアには、フェーズ 1 の Security Association (SA) があります。この SA は、特定の時間にのみ有効になります。フェーズ 1 の SA の期限が切れた後、2 つのピアがフェーズ 2 のネゴシエーションを再度完了する必要がある場合、フェーズ 1 と再度ネゴシエーションする必要があります。

フェーズ 1 のネゴシエーションには、次のステップが含まれます。

1. デバイスが認証情報を交換します。

認証情報は、証明書または事前定義の共有キーである場合があります。両方のゲートウェイ エンドポイントは、同じ認証情報のメソッドを使用する必要があります。1 つのピアは、事前定義した共有キーを使用される場合、その他のピアも事前定義した共有キーを使用し、キーが一致する必要があります。1 つのピアが証明書を使用する場合、もう一方のピアも証明書を使用する必要があります。

1. デバイスをお互いに識別します。

各デバイスはフェーズ 1 識別子を提供します。この識別子には、IP アドレス、ドメイン名、ドメイン情報または X500 名が使われます。各ピアの VPN 構成には、ローカルおよびリモート デバイスのフェーズ 1 識別子が含まれ、構成が一致している必要があります。

1. IKEv1 では、メイン モードを使用するかアグレッシブ モードを使用するかはピアが決めます。

IKEv1 では、フェーズ 1 の交渉には、メイン モードかアグレッシブ モードの 2 つの異なるモードのいずれかを利用することができます。IKE ネゴシエーション (イニシエータ) を開始するデバイスは、メインモード プロポーザルまたはアグレッシブ モードを送信します。応答者は、プロポーザルがこのモードを使用できるように構成されていない場合、拒否できます。アグレッシブ モードでは、セキュリティが低くてもメイン モードより高速です。

アグレッシブモードを使用する場合、2 つのエンドポイント間の交換の数は、メインモードを使用する場合よりも少なくなり、両方のアプライアンスの交換で使用される ID のタイプよって交換は異なります。アグレッシブ モードは、ピアのアイデンティティを保証するわけではありません。メインモードは、双方のピアのアイデンティティを保証しますが、このモードの使用は双方が静的 IP アドレスである場合に限られます。

1. ピアは、フェーズ 1 の次のパラメータに同意します。
   - NAT Traversal を使用するかどうか — これは IKEv2 では常に有効です
   - IKE キープアライブ メッセージを送信するかどうか (Firebox 間の IKEv1 のみ)
   - デッド ピア ディテクション (RFC 3706) を使用するかどうか — これは IKEv2 では常に有効です。
2. ピアは、フェーズ 1 の変換の設定に同意します。

変換の設定には、一連の認証パラメータおよび暗号化パラメータおよびフェーズ 1 SA の最大時間が含まれます。フェーズ 1 の変換の設定は、IKE ピア上のフェーズ 1 の変換の設定と完全に一致している必要があります。一致していない場合、IKE ネゴシエーションが失敗します。

変換で設定可能な項目は、以下のとおりです。

- 認証 — 認証のタイプ (SHA1、SHA2 または MD5)。SHA2 は、SHA1 または MD5 のいずれよりも強いアルゴリズムです。
- 暗号化 — 暗号化アルゴリズムのタイプ (DES、3DES、または AES)。セキュリティに最も優れているのは AES です。
- SA の有効期限 — フェーズ 1 のセキュリティ アソシエーションの期限が切れるまでの時間。
- キー グループ — Diffie-Hellman キー グループ。

IKEv2 の場合は、フェーズ 1 変換の設定は、動的 IP アドレスのリモートゲートウェイを持つすべての BOVPN ゲートウェイで共有されます。

XTM 21、22、23、505、510、520、530、515、525、535、545、810、820、830、1050、および 2050 デバイスでは、SHA-2 は サポートされていません。これらのモデルのハードウェア暗号化アクセラレーションでは、SHA-2 はサポートされていません。他すべてのモデルでは SHA2 がサポートされています。

## フェーズ 2 のネゴシエーション

2 つの IPSec ピアのフェーズ 1 のネゴシエーション後、フェーズ 2 のネゴシエーションが開始されます。フェーズ 2 ネゴシエーションの目的は、フェーズ 2 の SA (IPSec SA とも呼ばれます) を確立することにあります。IPSec SA は、一連のトラフィック仕様書であり、VPN に送信するトラフィックおよびそのトラフィックの暗号化および認証方法が指定されています。フェーズ 2 ネゴシエーションでは、2 つのピアが一連の通信パラメータに同意します。Policy Manager または Fireware Web UI で BOVPN トンネルを構成する場合、フェーズ 2 パラメータを指定します。

ピアはフェーズ 1 の SA を使用してフェーズ 2 ネゴシエーションを保護し、フェーズ 1 の SA 設定は BOVPN ゲートウェイの設定で定義されることから、トンネルごとに使用するゲートウェイを指定する必要があります。

フェーズ 2 のネゴシエーションには、次のステップが含まれます。

1. ピアは、フェーズ 2 のネゴシエーションをセキュリティで保護するためにフェーズ 1 の SA を使用します。

フェーズ 2 のネゴシエーションを開始するには、フェーズ 1 の SA を確立しなければなりません。

1. ピアは、フェーズ 2 の識別子 (ID) を交換します。

フェーズ 2 の ID は常にペアとしてフェーズ 2 のプロポーザルに送信されます。1 つのペアは、VPN にトラフィックを送信できるローカル デバイスの IP アドレスを示し、もう 1 つのペアは、VPN にトラフィックを送信できるリモート デバイスの IP アドレスを示します。これは、トンネルのルートとしても知られています。ローカル ピアおよびリモート ピアのフェーズ 2 ID は、ホスト IP アドレス、ネットワーク IP アドレスまたは IP アドレス範囲として指定することができます。

1. ピアは、Perfect Forward Secrecy (PFS) を使用するかどうかに同意します。

PFS は、フェーズ 2 キーの派生方法を指定します。PFS を選択した場合、IKE ピアがいずれも PFS を使用しなければフェーズ 2 の鍵の更新 (リキー) に失敗するため、両方で PFS を使用する必要があります。PFS を使用すると、データ転送を保護するために使用される暗号化キーのセキュリティが侵害された場合、攻撃者は、追加のキーではなく、そのキーによって保護されるデータのみにアクセスできます。ピアは、PFS の使用に同意する場合、Diffie-Hellman キー グループでも PFS を使用することに同意する必要があります。

1. ピアは、フェーズ 2 のプロポーザルに同意します。

フェーズ 2 のプロポーザルには、トンネルにトラフィックを送信できる IP アドレス、暗号化および認証パラメータのグループが含まれます。Fireware XTM は、これらのパラメータをフェーズ 2 のプロポーザルに送信します。プロポーザルには、認証データを使用するためのアルゴリズム、暗号化データを使用するためのアルゴリズムおよび新しいフェーズ 2 の暗号化キーを作成する回数が含まれます。

フェーズ 2 のプロポーザルに設定できる項目は、以下のとおりです。

種類

手動の BOVPN の場合は、認証ヘッダー (AH) とカプセル化セキュリティ ペイロード (ESP) のいずれかから、使用するプロトコルを選択できます。ESP は、データの認証と暗号化を提供します。AH は、暗号化ではなく、認証を提供します。ESP を選択することをお勧めします。管理対象 BOVPN および Mobile VPN with IPSec は、常に ESP を使用します。

認証

認証によって、受信情報と送信情報がまったく同じであることが確認されます。SHA1 または MD5 は、ピア同士が IKE メッセージの認証に使用するアルゴリズムとして使用できます。セキュリティにより優れているのは SHA1 です。

暗号化

暗号化によって、データの機密性が確保されます。DES、3DES、または AES を選択できます。セキュリティに最も優れているのは AES です。

キーの期限を強制的に終了する

フェーズ 2 の暗号化キーが定期的に変更されていることを確認するには、キーの有効期限を有効にする必要があります。フェーズ 2 の暗号化キーを長い間使用中である場合、攻撃者がキーに攻撃するために収集できるデータも大きくなります。

#### 関連情報

IPSec VPN の仕組み

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