VPNとは何？基礎知識や仕組みと課題を解説【わかりやすく/初心者向け】

今回のテーマは「VPN」です。

目や耳にする機会は多くても、よく理解しにくい言葉ではないでしょうか。

VPNとは何かを一言でいうと

【みんなで使う回線を専用の回線っぽくする技術】

です。

人に説明する場合、

と話します。

VPNとは？

VPNの主な目的は安全な通信を行うことです。
ネットワーク通信、インターネット通信には様々な脅威があります。

ハッキング、傍受などによる情報漏えいが特に大きな問題です。
クレジットカードの不正利用から軍事作戦情報の流出まで、
安全に通信を行わないと様々な問題が発生します。

ざっくりと分けるとVPNの種類は
インターネットへ接続する通信か、
そうでないか（拠点間通信=WAN）に分かれます。

ここでは主にインターネットへ接続する場合に
まるで専用の回線を使っているかのように通信を行うようにする、
インターネットVPNについて説明します。

なぜ広まってきたの？

インターネットの発達と関係が深いVPNの歴史

2000年代におけるインターネットの急拡大に並行して、サイバー犯罪への対策も行われてきました。

未成熟な環境は悪意のかっこうの標的になります。
代表的なサイバー攻撃の一つである、
ゼロデイ攻撃も新しいソフトウェアのバージョンに存在するかもしれない、まだ誰も気付いていない弱点を狙うものです。

こういったインターネット上の犯罪に
国家や組織が様々な対抗措置をしてきたうちの一つがVPNです。

近年では、個人利用にもVPNの需要が拡大してきています。

しかし、その理由は「危険への対策」だけではありません。

VPNの仕組みや、VPNの持つ特徴から順にざっくり解説していきます。

VPNの仕組みとは？（メインテーマ）

インターネット通信の基本はSSL通信

そもそも現代における大半のインターネット通信は
情報保護の観点からセキュリティが強化されたSSL通信を行っています。

SSLとはSecure Socket Layerのことで
インターネットのホームページなどの情報が保存されている
Webサーバーと安全に通信を行うための
プロトコル（共通ルール）です。

このプロトコルを使っているWebサーバーは
URL（インターネット上の位置情報を示すもの）
の先頭に
「https」
と表示されています。

「s」が付く違いだけのように見えますが
こうすることでURLを参照する共通ルールそのものを変更し
通信の「暗号化」や「SSLサーバー証明書」を利用することなどが適用されます。

「暗号化」とは通信内容を送信者と受信者にしか解読できなくすることです。

「SSLサーバー証明書」とは
SSL通信を行っているサーバーが、本物であると証明するデータのことです。
証明書のデータは「認証局（CA = Certification Authority）」という機関が発行します。

2018年にGoogleがSSL通信をしていないWebサイトに
「保護されていません」「安全でない通信」というような
警告文を表示するようになり、急拡大しました。

このようにSSL通信をインターネット通信のスタンダードにすることは
「常時SSL化」と呼ばれています

しかし、こういった技術を持ってしても完全に安全ではなく、
様々な手段でインターネット犯罪は行われています。

通信先のWebサーバーを直接狙ったり
個人のパソコンやスマホを直接狙ったり、
データが経由するルーターなどの機器を狙ったり、
あらゆる手段で私たちから情報を奪おうとしてきます。

VPNとは？

そこで有効な手段の一つとしてVPNが登場します。

簡単に言えば、送受信するデータをまるごと包み込むようにガードして通信を行う、ということです。

発信元のスマホやパソコンでVPN利用のためのアプリやエージェント（ソフトウェア）を使い
データをガードする加工を行うことを「カプセル化」と呼びます。

イメージ図

そして、データをカプセル化して通信することを「トンネリング」と呼びます。

もう一つ、VPNの特徴はインターネット通信のルートにVPNサーバーの経由を追加する、ということです。

カプセル化したデータがそのまま通信先に届いても

となってしまいます。

そこで、カプセル化の際に「VPNサーバーを経由する」という情報を加えることで
指定のVPNサーバーを通ることができます。
そして、通信先のWebサーバーへ相互にだけ解読可能なデータを送り届けます。

もし拠点間(仲間同士)でVPN通信をする場合は、通信先に
VPNルーターという機器を経由させることで、VPN通信が可能になります

コロナ禍によるテレワークの普及で、組織が取り入れた多くは
この拠点間VPNの考え方を採用しています。

個人がVPNを導入する目的（安全とサブスク）

そして現在、個人向けのVPNサービスの需要が拡大しています。
一番の要因は動画配信サブスクリプションサービスの普及です。

例えばアマプラ（Amazon Prime Video）の場合、
「https://amazon.com」というAmazon本社のあるアメリカのURL、
「https://amazon.co.jp」というアマゾンジャパンという日本のURLが存在します。

インターネット上のサイトでも国を区別している場合が多くあります。

ここで問題になることは、日本で契約したAmazon Prime会員が海外に行った時です。
例えば、海外旅行中に少し時間ができてアマプラで映画を観ようとしたとします。

すると、「このビデオは現在お住まいの地域では視聴できません」と表示され
観たい映画を観ることができない・・・なんてことが起こります。

これはAmzonがプライム会員のいる場所によって、観られるコンテンツを制限しているため起こります。

そこでVPNサーバーを経由させると、
VPNサーバーの所在地から通信をしている、と疑似的に設定することができます。

また、一部VPNの利用規制のある国もあるので注意が必要です。

組織向けのVPNに対する最大の売り文句である「安全」は、個人をお客さんにすると少し弱いものです。

一般消費者からすると、危険にさらされていたり、実際に被害に自分や身近な人が被害に遭ったりしないと
導入しないですし、検討もしないことがほとんどです。

しかもVPNは、保険契約のように被害後にお金が支払われたり、満期に返金されたりするようなこともありません。

VPNの問題や課題

導入に費用がかかり、面倒

VPNの導入には、法人向けにも個人向けにも便利なサービスが増えてきたとは言え
誰でも無償で、なんの手間もなくできるものではありません。

よって、せっかくネットワーク通信のセキュリティ強度を高めることができる技術なのに、
誰でも気軽に使えるものではない、という点はVPNの抱える課題です。

通信が遅くなる

いくらインターネットが光の速さで情報をやり取りできるようになったとは言え、
VPN通信にあたりカプセル化の処理や、VPNサーバーを始めとした機器を経由することを考慮すると
どうしても通常の通信と比較して速度が低下してしまいます。

完璧ではない

当然、VPNは完璧なセキュリティではありません。

通信に経由するソフトウェアや機器が増えることで、
不具合に見舞われるリスクは高まりますし、
メールに添付されるウイルスやフィッシング詐欺対策には別のソリューションが必要です。

前述のVPN利用の規制をしている国やサービス、Webサイトもあります。

そこで、注目されているのが
ゼロトラスト(=ZTNA =Zero Trust Network Access、ゼロトラストネットワークアクセス）
という、その名の通り、全ての通信を信用しないという考え方です。

社内サーバーへのアクセスも、AWSなどのIaaSも、Microsoft365のようなSaaSも、インターネットの閲覧も

という環境を実現する製品やサービス、設計を総称してゼロトラストと言います。

ユーザーの認証や権限の違いによる接続先の制限、参照できるデータの規制など
接続元が何者か、接続先が安全かなどをどうかまとめて采配してくれます。

つまり、VPNを過度に信頼せず、目的に合わせたセキュリティ強度を実現しましょう、ということです。

まとめ

改めて、VPNとは何かを一言でいうと

【みんなで使う回線を専用の回線っぽくする技術】

です。

人に説明する場合、

というようにお話してみてはいかがでしょうか。