ネットワークスペシャリスト 2012年 午前2 問12

ESPトンネルの暗号化範囲【午前2解説】

正解の理由

• ESPヘッダ（SPIやシーケンス番号）は暗号化されない（ただし認証の対象になり得る）。
• 暗号化はESPヘッダ直後から始まり、オリジナルIPヘッダ、TCPヘッダ、データ、パディング、パッド長、Next Header を含むESPトレーラまでが暗号化される。
• ESP認証データ（Integrity）は暗号化範囲外に置かれる（暗号化されず、メッセージ認証コードとして末尾に付加される）。

解法ステップ

1. トンネルモードとトランスポートモードの違いを確認する（トンネルは元のIPパケット全体をカプセル化）。
2. ESPの構成要素を把握する（新IPヘッダ、ESPヘッダ、暗号化対象のペイロード、ESPトレーラ、ESP認証データ）。
3. 暗号化の開始点と終了点を押さえる（暗号化はESPヘッダの直後から開始し、ESPトレーラまで含む）。
4. 図のブロックに対応させ、オリジナルIPヘッダからESPトレーラまでが暗号化範囲であることを確認する。

選択肢別の誤答解説

• ア: ESPヘッダからESPトレーラまで
  誤り。ESPヘッダ自体（SPI・シーケンス番号）は暗号化されないため、暗号化開始点をESPヘッダに含めるのは不正確です。暗号化はESPヘッダの直後から始まります。
• イ: TCPヘッダからESP認証データまで
  誤り。まず暗号化開始点が遅すぎます。トンネルモードではオリジナルIPヘッダも暗号化対象です。また、ESP認証データは暗号化されず、暗号化範囲の外に置かれるため終端も誤りです。
• ウ: オリジナルIPヘッダからESPトレーラまで
  正しい。トンネルモードでは元のIPパケット全体（オリジナルIPヘッダ、上位プロトコルヘッダ、データ）とESPトレーラ（パディング等）までが暗号化されます。ESPヘッダとESP認証データは暗号化されません。
• エ: 新IPヘッダからESP認証データまで
  誤り。新IPヘッダは外側のヘッダで暗号化されず、ESP認証データも暗号化されません。両端とも暗号化対象に含めるのは間違いです。

よくある誤解

• ESPヘッダも暗号化されると思い込む誤解：ESPヘッダ（SPI等）は暗号化されず、暗号化範囲はその直後から始まる点を必ず押さえてください。
• 認証データを暗号化対象と混同する誤解：ESPの認証データは暗号化されない別扱いです。認証は整合性検査であり、暗号化とは異なります。
• トンネルとトランスポートの区別がつかない誤解：トンネルでは「元のIPヘッダを含む全体」を暗号化し、トランスポートでは「上位プロトコル以降（IPヘッダは残る）」が暗号化対象です。

補足コラム

• 受信側: 新IPヘッダを処理 → ESPヘッダを確認 → 暗号化部分を復号 → ESPトレーラのNext Headerで上位プロトコルへ → ESP認証データで認証検査（実装により先に認証を検査する場合あり）

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