使われなくても知って楽しい、その仕組み！IPsecのセキュリティ「AH」
はい、こんにちは～！専用線のように公衆回線を使って安全にデータを送受信する「VPN」の連載をしています。特にIPsecについて解説しております。
前回は、IPsecの通信手順である「IKEフェーズ１」の２つのモード、すなわち、「メインモード」と「アグレッシブモード」の違いについて、お話ししました。
拠点間VPNに用いる安全重視のモードが「メインモード」、動的IPでリモート端末が利用でき、効率重視のモードが「アグレッシブモード」でしたね。
さて、今回から、IPsecのセキュリティプロトコル「AH」と「ESP」についてお話しましょう！IPsecにおけるセキュリティ対策のキモですから、丁寧にまとめていきたいと思います！
この記事では、「AH」に焦点をあてて解説します。
では、行ってみましょう！
IPsec上のセキュリティ対策
VPNは、専用線を使ったときのように、公衆回線上で安全にデータを送受信する仕組みでした。
具体的には、
暗号化（機密性の確保）
改ざん検知（完全性の確保）
認証（真正性の確保）
が必要になります。ふむ、ここまでいいですね。
え、暗号化しない！？「AH」
では、まずはセキュリティプロトコルのうち、「AH」について見ていきましょう。
AHは、「Authentication Header」の略、訳せば「認証ヘッダ」です。その名のとおり、「認証ヘッダ」が付け加えられます。その「認証ヘッダ」の中身がどうなっているか、ここに注目しましょう。
ただ、この「AH」。現在ほとんど使われません。なぜなら、「暗号化しない」しないからです。認証と改ざん検知の機能だけで、（AHだけでは）機密が確保できないのです。
じゃあ、なんで「ＡＨ」なるものがわざわざ存在するのだろうか、と調べたら、「SEの道標」さんのウェブサイト（いつもありがたく拝見しております）には、「過去の政治的な話で「暗号化を禁止」する国があったため、その配慮として作られたもの」と紹介されていました。そういう理由だったか…。
さはさりながら、IPA情報処理技術者試験のテキスト類では、AHとESPを対比した説明が多いですね。一応、どんなプロトコルか知っておきましょう。
AHのフレーム構造はこうだ
では、AHで処理したフレームの構成を見てみましょう。
まず、処理前のIPパケットは、こんな感じです。
ふむ、いつものIPパケットの構成ですね。しかし、このIPパケットをIPsecで送るには、情報（パラメータ）を追加する必要があります。そして、IPヘッダなどにはそれらを入れる場所はありません。ならどうするか？
かくなる上は、AHヘッダを入れ込みましょう！ぐいっと。
ただ、動作モードはトランスポートとトンネルの二種類があり、それぞれAHの位置がちょっと違います。絵にすると次の通りです。トンネルモードはAHヘッダの位置が本来のIPヘッダの前に来ていますね。
ここで私が疑問に思うのは、トンネルモードでの新IPヘッダをつけることです。う～ん、本来のIPヘッダもTCP/UDPヘッダも暗号化されないなら、この情報だけでもルーティングできそうで、新しくIPアドレスをつける理由があまりなさそうに見えます…。仕様かしら？
それはさておき、AHで処理した後のフレームの構成は分かりました。ちなみに、IPv6を使うなら、また少しフレーム構成も異なります。いろいろ複雑です…。
AHヘッダの中身はどうなっているの？
それでは、気になるAHヘッダは、どう構成されているのでしょう？絵にするとこうなります。
英語じゃよく分からないのでちょっと解説します。
Next Header（次のヘッダ）: このフィールドは、AHヘッダーの次に続くIPパケット内のヘッダーのタイプを示します。
AH Length（ヘッダ長）: AHヘッダーの長さを示します。これは、32ビット単位で、ヘッダーの長さを知るために使用されます。
Reserved（予約済み）: このフィールドは将来の使用のために予約されています。が、現在は使用されていません。通常、ゼロで埋められます。もうずっと使わないのでは？
SPI (Security Parameters Index): これは、セキュリティアソシエーション（SA）を識別するために使用される一意の識別子です。
Sequence Number（シーケンス番号）: パケットのシーケンス番号を保持します。これは、リプレイ攻撃（盗聴したデータをそのまま使ってなりすます攻撃）を防ぎます。
Authentication Data（認証データ）: これは、パケットの完全性とデータの発信元の認証を保証するための、可変長のフィールドです。通常、ハッシュ値のようですが、それ以外のこともあるようです。
注目すべきは、Authentication Dataです。この中には、ICV（Integrity Check Vector）というチェックサムが入っています。これは、IPパケット全体（IPヘッダとペイロール）をハッシュ関数に投入して得られるハッシュ値です。
受信側で同様のハッシュ計算を行って突合することで、改ざん検知されます。一致しなければ、改ざんされたか、壊れたか、秘密鍵が一致しないのか…などと判断されて破棄されます。
ということはですよ、NATでIPアドレスが変わってしまった場合は、否認されます。IPsecは、NATとの関係がいろいろと難しいのです…。
はい、本日はここまで！本日は、IPsecのセキュリティプロトコルのうち、AHについて紹介しました。もはや使われないプロトコルに、思わず時間を割いてしまいました～。
自分の疑問点をいろいろ解消したかったものでして。
次回は、、、もう一つのセキュリティプロトコルで、主流の「ＥＳＰ」をご紹介します。
では！