IPv6とIPv4からの移行技術とは？

IPv6とIPv4からの移行技術の意味

IPv6はアドレスを128ビットに拡張し、枯渇の解消に加えて基本ヘッダの固定長化、拡張ヘッダによる機能追加、近隣探索を使ったアドレスの自動構成を備える。既存のIPv4と一気に置き換えられないため、移行期はデュアルスタック・トンネリング・トランスレータを併用する。

IPv6とIPv4からの移行技術の具体例

社内クライアントをデュアルスタック化し、公開DNSにAAAAレコードを追加してIPv6からのアクセスを受ける。一方でIPv4しか話せない基幹サーバはそのまま残し、IPv6網を経由してIPv4拠点をつなぐ区間はIPv4パケットをIPv6でカプセル化するトンネルで通す、といった段階移行を設計する。

IPv6とIPv4からの移行技術は試験でどう引っ掛けられる？

IPv6は「ヘッダが簡素になった＝機能が減った」ではなく、必要な機能を拡張ヘッダへ外出ししただけである。また経路上のルータはフラグメント分割を行わず、送信元がパスMTU探索で調整する点がIPv4と決定的に違う。

IPv6とIPv4からの移行技術と関連する用語

• MTUとフラグメンテーション
• サブネッティングとCIDR
• IPアドレスとNAT・DHCP

IPv6とIPv4からの移行技術が出た過去問

• 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）

• 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）

• PCからサーバに対し、IPv6を利用した通信を行う場合、ネットワーク層で暗号化を行うときに利用するものはどれか。

  正解：IPsec

  要点：IPsecはネットワーク層で暗号化・認証を行う

  IPsecはネットワーク層（IP層）で認証と暗号化を行うプロトコル群で、IPv6では標準的に利用できる。上位のアプリケーションを変更しなくても通信全体を保護できる点が特徴である。

  出典：令和2年度 10月 応用情報技術者試験 午前 問37（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AH・ESPで認証と暗号化を実現する

  IPv6は基本ヘッダの後ろに用途別の拡張ヘッダを連ねる構造をとり、その中に認証ヘッダ（AH）と暗号ペイロード（ESP）が定義されている。これらはIPsecの機能そのもので、認証・完全性確認と暗号化通信をネットワーク層で実現する。フィルタリングやマルウェア検知は上位層の対策であり、拡張ヘッダの機能ではない。

  出典：令和3年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問36（IPA）