VPN とは

VPN は、Virtual Private Network の略称です。その名の通り、インターネットやパブリックネットワーク上に 2 つ以上の物理ネットワーク (またはデバイス) 間に構築される仮想ネットワークで、拡張されたプライベートネットワークを形成します。これにより、ユーザーやデバイスは、直接接続された 1 つのプライベートネットワーク上にいるかのようにデータの送受信が可能になります。つまり、VPN 内のアプリケーションは、プライベートネットワークと同じ機能と管理方法を利用できます。

VPN を使う理由

インターネット上のすべてのデバイスにはパブリック IP アドレスが割り当てられており、ブラウザやコマンドラインなどの手段でそのデバイスを特定して接続するために使用されます。デバイスとの通信には、インターネット経由でデータが送信されます。このデータには IP アドレスなどの情報が含まれており、セキュアでないネットワークを介して送信された場合は傍受される可能性があります。インターネット上の身元、プライバシー、転送データを保護するため、VPN を使って 2 つのデバイスやネットワーク間にプライベート接続を確立します。

VPN はさまざまなシナリオで使用されます。最も一般的なケースは、リモートワークの従業員がオフィスと同じように安全なインターネット接続を使ってオフィスの設備やネットワーク、ファイルなどにアクセスするリモートアクセス接続で、これはポイントサイト間 VPN 接続とも呼ばれます。もう 1 つの一般的なケースは、複数の拠点を持つ企業がインターネット上でプライベート接続を確立して各拠点を結ぶサイト間接続です。パブリックネットワークを経由して接続するため、データセキュリティの確保、盗聴や不正アクセスからの保護、データ損失の防止の観点から、2 つのネットワークやデバイス間に安全で暗号化されたプライベート接続を確保することが重要であり、VPN がそれを提供します。

企業では、VPN を使ってクラウド環境に接続し、データの保存や処理などを行う拡張ネットワークを構築できます。個人利用の場合は、VPN 接続先のサーバーからインターネットリクエストが送信されるため、パブリック IP アドレスや位置情報を隠すことができます。

VPN の仕組み

インターネット上で VPN を使用すると、2 つのデバイスやネットワーク間にプライベートな暗号化トンネルが構築されます。VPN によりデータの盗聴は非常に困難になり、仮に傍受されてもデータは暗号化されているため、その内容を読み解くことはほぼ不可能です。VPN トンネルの構築には、PPTP (Point-to-Point Tunnelling Protocol)、L2TP (Layer Two Tunnelling Protocol)、IPsec (インターネットプロトコルセキュリティ)、SSL (Secure Sockets Layer) など、複数のトンネリングプロトコルが使用されます。

たとえば、IPsec プロトコル一式を使って VPN トンネルを構築するシナリオを考えてみます。ニューヨークにオフィスがあり、ロンドンのオフィスとインターネット経由でプライベートかつ安全に情報を共有したい場合、2 拠点間に VPN トンネルを作成することで、2 大陸にまたがる 1 つの大きなプライベートネットワークとしてデバイスやネットワークにアクセスできるようになります。このプライベート VPN トンネルを実現するには、トンネルの両端として機能する VPN アプライアンスまたは VPN Gateway が必要です。リモートデバイスをいずれかのオフィスに接続する場合は、SSL-VPN を使ったポイントサイト間 VPN 接続を利用できます。

IPsec では、2 フェーズの手順で VPN トンネルを構築します。第 1 フェーズでは、IPsec ピア間の認証を行い、IKE (Internet Key Exchange) 交換を有効にするためのセキュアチャネルをピア間に確立します。これが完了すると、第 2 フェーズの IKE で IPsec SA (セキュリティ アソシエーション) をネゴシエートし、IPsec トンネルを構築します。簡単に言えば、第 1 フェーズでは 2 つのピア間での鍵交換方法を定義し (暗号化パラメータのネゴシエーション)、第 2 フェーズでは 2 つのピア間でのデータ暗号化方法を定義します (IPsec トンネルで使用する鍵マテリアルの作成)。両フェーズのネゴシエーションが正常に完了すると、この VPN トンネルを使って 2 つのネットワーク間で通信できるようになります。

Alibaba Cloud では、VPN Gateway サービスを提供しています。VPN Gateway は、Alibaba Cloud VPC と企業のデータセンター、オフィスネットワーク、またはインターネットプラットフォームとの間で、インターネットを経由した暗号化トラフィックの伝送に使用されます。このサービスを利用することで、信頼性の高い安全なデータ伝送を確立できます。