VPN接続の基本を解説！暗号化の仕組みやメリット・デメリットを紹介

VPN接続って？その手法や暗号化の仕組みとは

VPN（Virtual Private Network）接続とは、インターネット回線を利用して作られた仮想の専用線のことを意味しており、インターネット上に設置することで、セキュリティ上の安全な経路を使用してデータをやり取りすることができます。企業の本社やオフィスといった接続したい拠点にVPN対応の専用ルータを設置し、公衆のインターネット回線を利用して、相互通信を行う仕組みとなります。

VPN接続を利用することで、外部から通信内容を盗み見ることが不可能となり、公衆フリーWi-Fiに比べて高度にデータの改ざんや盗聴などの脅威から情報を守り、セキュリティリスクを減らすことが可能となります。

では、VPN接続をより深く理解するために、その仕組みや役割、セキュリティリスクを回避できる暗号化についても細かくみていきましょう。

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トンネリングで通信経路を外部から遮断する

VPNは、インターネット回線上における仮想空間を構築する専用線を指しますが、この仮想空間の構築することを「トンネリング」と言います。役割としては、トンネルのように外部との通信を遮断する役割を担います。

このトンネリングですが、通信経路が保護されているため、基本的には関係者のみ利用でき、それ以外の人は利用することができない仕組みとなっています。しかし、懸念点として高度な知識や技能を悪用するクラッカーの手にかかれば、通信中のデータが覗き見されてしまうリスクもあります。

そのため、セキュリティリスクを回避するとなると、トンネリングだけではセキュリティ対策において不十分と言えるため、以下でご紹介する対策を講じる必要があります。

暗号化・認証を行い保護する

VPN接続を行う際には、上述したトンネリングに加えて、通信内容の「暗号化」「認証」を行うことがセキュリティリスクを回避できるカギとなります。通信を行う際にこれらの認証を行うことで、信頼できる通信相手か否かを判断できるほか、通信内容までは知られることはないため、セキュリティ強度を高める方法としておススメです。

主に暗号化には、以下の２つの方式があります。

共通鍵暗号方式（秘密鍵暗号化方式）

「共通鍵暗号方式」は、データの暗号化・復号化を同じ鍵で行う方式で、秘密鍵暗号や対称鍵暗号とも言われています。たとえば、Aの鍵を使ってデータを暗号化した場合、その後同じAの鍵を使用してデータを復号化することになります。

共通鍵暗号方式は、データの暗号化にかかる処理速度が早いことがメリットとして挙げられますが、一方、データを送信する人数分の鍵管理が必要になることや、送信した鍵の情報が盗まれるといったリスクも少なからずあるため注意が必要です。

公開鍵暗号化方式

「公開鍵暗号化方式」は、2種類の鍵により暗号化する方式です。鍵の種類は、誰でも使用できる「公開キー」と、所持している本人しか使用できない「秘密キー」があります。公開キーにより暗号化した内容を本人が所有する秘密キーで開封するので、送信者・受信者同士の鍵のやり取りが不要となり、安全性の高い方法となります。

よく使用される事例としては、データを暗号化する場合に「共通鍵暗号方式」が用いられ、鍵情報をやり取りする場合には「公開鍵暗号化方式」が使用されるケースが多くあります。

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VPN接続と従来の専用線の違い

つづいては、VPN接続と従来のインターネット専用線の違いについてみていきましょう。

一般的に、社外のネットワークから社内のネットワークへアクセスする際には、従来よく使用されていた「インターネット専用線」もしくは「VPN接続」方式が用いられます。しかし、インターネット専用線は、物理的な構築における費用が高くなるという特徴があるため、最近では、VPN接続方式により仮想空間を構築するケースが主流となっています。

ここでは、専用線とVPN接続それぞれの違いについてお伝えします。

専用線

インターネット専用線は、VPNと同じく特定のユーザーに限り利用できる接続方法で、本社と1拠点のみつなぐことができます。VPN接続のように拠点間同士では接続できず、本社と拠点の距離によっては、コストが高くなるという特徴があります。

また、専用線は障害が発生した際に回線が切れた場合、復旧するまでインターネットに接続されません。一方、VPNは障害により回線が途切れたとしても、その他の迂回経路を介して接続が可能となります。

VPN接続

VPN接続とは、インターネット回線を利用して拠点同士をつなぐことができる接続方法です。専用線と違い、既存のインターネット回線上に仮想ネットワークを構築するため、新規で専用線を引く必要がなく、設置コストや手間がかかりません。加えて、拠点同士の物理的な距離に費用が比例することもないため、コストを抑えながら安心で安全なネットワーク環境を保つことができます。

このように、VPN接続は専用線と比較すると、手間やコストがかからずに安全にインターネット接続を行うことができます。最近では、機密情報を保持する大企業や大手機関のみならず、中小企業などでもVPN接続は広く利用されています。

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VPN接続は大きく分けて4種類

ここまではVPN接続の仕組みや従来のインターネット回線との違いについて説明していきましたが、一口にVPN接続といっても、その種類は以下の4種類に大別されます。

• インターネットVPN
• IP-VPN
• エントリーVPN
• 広域イーサネット

4種類のVPN接続の特徴を、それぞれみていきましょう。

インターネットVPN

「インターネットVPN」は、既存のインターネット回線を用いて仮想専用線を設ける手法です。

インターネットに繋がることでVPN接続が利用できるため、低コストでネットワークの構築が可能です。しかしインターネットVPNは、既存のインターネットを使用するため、その他のVPNと比較するとやや安全性に欠けるという懸念点もあります。

≪特徴≫
・低コストで構築ができる
・やや安全性に欠ける

IP-VPN

「IP-VPN」は、大手通信会社が提供する閉域網を利用したVPN接続です。大手通信会社が独自で構築から運用までを手がけており、IP-VPNを利用するためは、各通信会社と契約を交わしたユーザーのみ利用できるという特徴があります。

「IP-VPN」は、閉域網を使用しているため、セキュリティの強度も高く、盗聴や情報漏洩などの心配もありません。セキュリティ面や通信速度の安定性においては、インターネットVPNと比べると安全性の高いVPN接続ですが、コストが高いという特徴もあります。

≪特徴≫
・安全性が高い
・コストが高い

エントリーVPN

「エントリーVPN」は、低コストな光回線や携帯電話のLTE回線といったブロードバンド回線をアクセス回線とし使用し、閉域網に接続する方式です。

通信会社がインターネットを経由せずに閉域網に接続することで、インターネットVPNよりも安全性が保持でき、安価な点が特徴です。しかし、接続回線はインターネットVPNと同じクオリティのため、通信品質・速度に関しては、IP-VPNや次項でご紹介する広域イーサネットにはやや劣るとされています。

≪特徴≫
・安価
・拠点数に限りがある

広域イーサネット

「広域イーサネット」は、通信事業者が独自に用意した閉域網を利用し、地理的に離れたLAN同士を接続するVPN接続方式です。

IP-VPNやインターネットVPNのようにインターネットプロトコル（インターネットにおける主要な通信プロトコル）通信に限定されず、拠点の追加・プロトコルの変更などにも柔軟に対応できます。そのため、企業の情報システム担当者が社内に合ったネットワークシステムを自由に構築することができ、高い安全性を保ちながらVPN接続を利用することが可能です。

ただし「広域イーサネット」は、アクセス回線コストか発生したり、通信エリアが狭いといった懸念点もあります。

≪特徴≫
・柔軟にネットワークの構築が可能
・通信エリアが狭いといった懸念がある

通信を暗号化しているVPN接続

通信を暗号化しているVPN接続は主に2種類あり、用途や目的によって選択することができます。それぞれの特徴をみていきましょう。

SSL-VPN

VPN接続の一つである「SSL-VPN」は、SSL（Secure Sockets Layer）技術を用い、ブラウザとサーバ間において通信を暗号化する方法です。クレジットカードの重要なデータを送受信する場合に使われることが多い方式となります。

特徴として、新たなソフトウェアをPCへインストールする場合に、複雑な設定がいらず、PCやタブレットのwebブラウザから操作できるため、導入の手間がかからないことや、リモートワーク環境でも対応しやすいといったメリットがあります。

ただし、SSL-VPNはネットカフェやコアーキングスペースなどに設置されている共有PCからでも社内ネットワークに接続できるため、通信を暗号化した場合でも、データ履歴から情報が漏えいしてしまうといったリスクもあります。そのため、SSL-VPNを使用する場合は、ユーザー認証や端末認証を実施することが非常に重要と言えます。

IP Sec-VPN

「IP Sec-VPN」のIPsecは、IP SecInternet Protocol Securityの略語であり、PCへデータを送り届けるまでの箱のような役割のIPパケットを暗号化し、第三者にデータ内容を盗み取られない状態にする安全な接続方式となります。PCのブラウザやアプリケーションといった通信の種類に捉われず、すべての通信をIP層で自動的に暗号化することができます。

IP Sec-VPNは、組織間を結ぶためのプライベートネットワークとして開発されたことから、決った拠点間における通信が多い企業に向いている接続方式と言えます。
しかし、SSL-VPNと比較して、専用のソフトウェアをインストールし、細かな設定などが必要で作業の手間がかかることや、タブレットなどのモバイル端末からのアクセスには向いていないといったデメリットもあります。

このように、VPN接続を行う際は、SSL-VPNとIP Sec-VPNの特徴を理解した上で、自社の利用シーンに合ったVPN接続の導入を検討するようにしましょう。

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VPN接続のメリット

次に、VPN接続によって得られるメリットをご紹介します。

テレワークでもアクセスが可能

近年、働き方の多様化に伴い、多くの企業ではテレワークの導入を進める企業が増えています。VPN接続は、遠隔で利用できるため、テレワークを導入している企業でもPCやモバイル端末などからスムーズなアクセスが可能です。

離れた場所からでも、安全でスピーディな通信環境を構築することができるため、オフィスワークやテレワークなど多様化する働き方にも柔軟に対応できる点はメリットの一つです。

セキュアな環境でインターネットが利用できる

VPN接続の構造は、通信情報の暗号化やトンネリング技術など、セキュアなアクセスを実現するために、セキュリティを意識したネットワーク構造になっています。

そのため、従業員の自宅やコアーキングスペースなど遠隔地にいても、社内のサーバーやシステムへ安全にアクセスすることが可能です。セキュアな環境でインターネットが利用できることは、企業や従業員にとっても安心できるポイントでしょう。

複数拠点でも利用が可能

VPN接続は、拠点同士の相互接続が可能となります。専用線の場合、自社と拠点間の1対1の通信しかできず、拠点間で相互接続するためには、新たに専用線を引く必要がありますが、VPN接続であれば、拠点間同士でもセキュアな通信をすることができ、複数拠点でも利用が可能となります。
加えて、距離に関係なくネットワークを構築することができるため、国内問わず海外の拠点でも利用することができます。

また、本社と拠点が離れていても、専用線のように距離によって費用が発生することがないため、通信費のコスト削減につながる点もメリットと言えるでしょう。

VPN接続のデメリット

VPN接続はメリットの多い反面、以下のようなデメリットも存在します。情報システム担当者は、これからご紹介する２つのデメリットも理解した上で、社内に適したネットワーク整備を行うことをおススメします。

通信速度に影響がある場合も

VPN接続の種類によっては、通信速度に影響が出る可能性もあります。とくに、さきほどご紹介した「インターネットVPN」は、公衆回線を利用することから通信速度を一定に保つことができないため、通信速度に影響が出やすい接続方式になります。

さらに、時間帯によって通信速度は変動するため、通信が集中する時間帯などある一定の時間になると通信速度が遅くなり、繋がりづらくなるといった懸念点も考えられるでしょう。

情報漏えいのリスクはゼロではない

VPN接続は、VPNの種類によってセキュリティレベルに差があるため、情報漏洩のリスクがゼロではないことを念頭に置いて、ネットワーク環境を構築する必要があります。とくに、VPN接続の初期設定をミスしてしまうことで、IPアドレスや情報漏えいにつながってしまう危険性も考えられます。

企業にて、情報システム担当者がVPN接続を実施しようとする場合は、セキュリティ対策を意識しながら設定を行うことをおススメします。

VPN接続導入がおススメの企業

VPN接続の特徴やメリット・デメリットを見ていきましたが、「うちには不要かな？」と思った方もいらっしゃるかもしれません。ここからは少し見方を変えて、VPN接続の導入でコスト削減や業務効率化につながりやすいとされる企業についてご説明したいと思います。

出張や外出する従業員が多い企業

営業活動の一環で、従業員の出張や外出が頻繁に行われている企業は決して少なくはないでしょう。こうした外出時には、社用携帯のみならずタブレットやノートパソコンなどのデバイスを持ち歩いて、営業活動に役立てているのではないでしょうか。
こうした外出時にも、利用しているデバイスにVPN接続の設定さえしておけば、外出先から本社のLANに接続することができるため、出張の多い社員が東京本社のオフィス内ににいるかのようにデータにアクセスできます。

VPN接続を導入しておくことで、外出・出張時のセキュリティ面の安心を得られるというだけでなく、外出時にポケットWi-Fiなどの通信機器をわざわざ持っていくといった必要性もなくなります。これまで外出時にはポケットWi-Fiなどの貸与などで対応していたという企業であれば、思い切ってVPN接続に踏み切ることで、通信機器の貸与や返却といった煩雑なやり取りからも解放されるでしょう。もちろん、ポケットWi-Fiの利用にかかっていた月々の費用もコスト削減することができます。

テレワーク導入を検討している企業

新型コロナウイルスの影響から、テレワーク導入が早急な課題だと感じている企業も多いのではないでしょうか。しかしながら、テレワーク時におけるセキュリティ対策などを検討するには知識やノウハウも必要となり、なかなか思うように進められていないというケースも見られています。

そうした悩みを感じている場合は、まずは安心できるネットワーク環境をVPN接続で設けてみるというのも一つの手段です。各従業員のデバイスにVPN接続の設定さえしておけば、自宅からのアクセスも可能となるため、セキュリティ面のリスクを軽減しつつテレワーク導入に踏み切ることができます。

他にもテレワーク導入においては様々な準備が必要とはなりますが、VPN接続はテレワークの必要性がなくなった場合でも、セキュリティ面の観点から継続して利用できる価値があるものです。そうした点を考慮すれば、テレワークを導入していない状況と比較しても、VPN接続の導入を進めておくことに大きなデメリットはないと言えるでしょう。

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MDMで利用デバイスにまとめてVPN設定を！

VPN接続は、専用線より低コストでセキュリティを確保できるだけでなく、拠点間での通信やテレワーク、外出先からLANに安全に接続したい場合などにもおススメです。
とくに最近では、テレワークの導入を進める企業が増える中、会社が貸与したPCやタブレット以外にも、BYOD（私用の端末を業務に利用すること）端末を利用する企業も増えてきており、端末管理の煩雑化やセキュリティ対策にお悩みの情報システム担当者は多いのではないでしょうか。

そのような悩みを解決してくれるのが、MDMの存在です。
MDM（ Mobile Device Management：モバイルデバイス管理）とは、タブレットやスマートフォンなどのモバイル端末をまとめて一元管理するシステムです。MDMの機能の中には、端末の一元管理だけでなく、一般的なVPN設定をまとめて行うことができるため、モバイルデバイスを活用する企業では、効率的な端末管理・設定に加え、より強固なセキュリティ対策を実現することができます。

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まとめ

今回は、VPNの暗号化の仕組みや種類、メリット・デメリットについて詳しく解説してきました。
VPN接続は、複数拠点を接続できるだけでなく、専用線より低コストで手間がかからずにセキュリティ対策を強化することが可能です。
また、最近ではテレワークの導入と一緒に利用されることも増えてきています。ぜひ社内の用途に合わせてVPN接続を利用してみてはいかがでしょうか。