IPv4とIPv6とは？

IPv4とIPv6の意味

IPアドレスの規格の世代。IPv4は約43億個で足りなくなったため、桁数を大幅に増やしたIPv6への移行が進んでいる。両者は直接やり取りできず併用の期間が長いため、機器や対策製品の対応可否が問われる。

IPv4とIPv6の具体例

社内のフィルタリング装置がIPv6に対応していないまま、新しい回線でIPv6の通信が有効になっていた。IPv4の通信だけが検査され、IPv6の通信は検査されずに素通りしていたことが、社内監査で判明した。

IPv4とIPv6は試験でどう引っ掛けられる？

「IPv6にすればセキュリティが上がる」という理解は誤り。使えるアドレスが増えるだけで、通信の絞り込みや記録の取得は改めてIPv6に対応させないと、守りに穴が空いたままになる。

IPv4とIPv6と関連する用語

• NAT・NAPT（アドレス変換）
• ファイアウォール

IPv4とIPv6が出た過去問

• IPv6において、拡張ヘッダを利用することによって実現できるセキュリティ機能はどれか。

  正解：暗号化機能

  要点：IPv6の拡張ヘッダでIPsecの暗号化と認証を実現できる

  IPv6では基本ヘッダの後ろに拡張ヘッダを連ねることができ、その一つとしてIPsecの認証ヘッダ（AH）と暗号ペイロード（ESP）が規定されています。ESPを使えばペイロードの暗号化による機密性の確保が、AHを使えば完全性と認証が実現できます。URLの選別やウイルス検査は上位層のアプリケーションが担う機能です。

  出典：平成28年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問36（IPA）

• IPv4においてIPアドレスからMACアドレスを取得するために用いるプロトコルはどれか。

  正解：ARP

  要点：ARPはIPアドレスからMACアドレスを求める

  ARPは、通信相手のIPアドレスから同一ネットワーク上のMACアドレスを求めるプロトコルである。IPアドレスを含む問合せをブロードキャストし、該当する機器が自分のMACアドレスを返す仕組みになっている。

  出典：平成29年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問34（IPA）

• 二つのIPv4ネットワーク192.168.0.0/23と192.168.2.0/23を集約したネットワークはどれか。

  正解：192.168.0.0/22

  要点：連続する2つの/23はプレフィックスを1短くして/22に集約

  192.168.0.0/23は192.168.0.0〜192.168.1.255、192.168.2.0/23は192.168.2.0〜192.168.3.255を表す。両者を合わせると192.168.0.0〜192.168.3.255の連続した範囲となり、これはプレフィックス長を1ビット短くした192.168.0.0/22で表せる。集約後のネットワークアドレスは範囲の先頭でなければならない。

  出典：平成30年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問35（IPA）

• IPv6アドレスの表記として、適切なものはどれか。

  正解：2001:db8::3ab:ff01

  要点：IPv6の「::」による0省略はアドレス内で1か所だけ

  IPv6アドレスは128ビットを16ビットずつ8つのフィールドに区切り、コロンで区切って16進表記します。連続する0のフィールドは「::」で省略できますが、位置が特定できなくなるためこの省略は1か所しか使えません。コロン以外の区切り記号も使えません。

  出典：令和1年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問34（IPA）

• IPv6において、拡張ヘッダを利用することによって実現できるセキュリティ機能はどれか。

  正解：暗号化通信機能

  要点：IPv6の拡張ヘッダはIPsecによる暗号化・認証を担う

  IPv6は基本ヘッダの後ろに拡張ヘッダを連ねる構造をもち、その中に認証ヘッダ（AH）や暗号ペイロード（ESP）を置くことでIPsecの機能を実現します。これによりIPレイヤでの暗号化通信や完全性の保証が可能になります。フィルタリングやマルウェア検知はより上位の機能です。

  出典：令和1年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問36（IPA）