VPN暗号化：それは何であり、どのように機能するか

一般的なVPN暗号化アルゴリズムと技術

こちらは、VPNがオンライントラフィックと接続を保護するために使用する最も一般的な暗号化技術のタイプです：

プライベートキー暗号化（対称）

対称暗号化では、通信する両者が平文を暗号化し、暗号文を復号するために同じキーを持っている必要があります。

ほとんどのVPNはこの暗号化アルゴリズムを使用しています。さらに、対称暗号化は、高度暗号化標準（AES）やブローフィッシュなどの暗号によって使用されます。

パブリックキー暗号化（非対称）

非対称暗号化は、公開キーと秘密キーの2つのキーを使用します。公開キーは平文を暗号化しますが、暗号文を復号できるのは秘密キーだけです。

非対称暗号化では、ほとんどのユーザーが公開キーを持っている必要がありますが、復号のための秘密キーは認証された当事者のみが持つことが求められます。

ハンドシェイク暗号化

ハンドシェイクは、通信する当事者がお互いを認識し、どの暗号化アルゴリズムやキーを使用するかについて合意するための交渉プロセスです。

ほとんどの場合、リベスト・シャミア・アドルマン（RSA）アルゴリズムがハンドシェイク暗号化に使用されます。他のVPNは楕円曲線ディフィー・ヘルマン（ECDH）キー交換も使用します。

RSA-2048以上は解読が難しく、ほとんどのプロバイダーによって安全と見なされています。RSAは単純な変換を使用し、非常に遅いため、データの保護ではなくハンドシェイクに使用されます。

楕円曲線ディフィー・ヘルマン（ECDH）は、ディフィー・ヘルマン（DH）ハンドシェイク暗号化を改良したものです。DHは限られた素数のセットを再利用するため、脆弱です。

セキュアハッシュアルゴリズム（SHA）

セキュアハッシュアルゴリズム（SHA）は、データとSSL/TLS接続を認証するためのハッシュアルゴリズムです。

このプロセスは、TLS証明書の妥当性を確認するために作成されたユニークなフィンガープリントによって強化されます。これは、VPNサーバーに正しく接続していることを確認するためのものです。

SHAがなければ、デジタルハッカーは容易にオンライントラフィックを目的のVPNサーバーではなく、自分のサーバーに転送することができるという点は重要です。

ハッシュベースメッセージ認証コード（HMAC）

ハッシュベースメッセージ認証コード（HMAC）は、暗号化ハッシュ関数と秘密の暗号化キーを組み合わせたメッセージ認証コード（MAC）の一種です。

この技術は、データの整合性と認証をチェックし、それが完全な状態を保つことを確保します。

ほとんどの優れたVPNは、最大限のセキュリティを確保するために、HMAC認証と共にハッシングアルゴリズムSHAを使用します。

完全な前方秘匿性（PFS）

完全な前方秘匿性（PFS）は、主にRSAおよびECDHのようなキー合意プロトコルによって使用される洗練された暗号化技術で、サーバーの秘密キーが侵害されてもセッションキーが侵害されないことを保証します。

PFSは数秒ごとに暗号化と復号に使用される新しいキーを生成します。

暗号

暗号は、暗号化または復号に使用できるアルゴリズムです。暗号のセキュリティ基準は、キーの長さ（128ビット、192ビット、または256ビット）とアルゴリズムの強度の両方によって決まります。

一般的に、キーの長さが長ければ長いほど、暗号は強力になります。しかし、これはより多くの処理能力を必要とします。

その結果、強力な暗号は、データの暗号化と復号により多くの時間を要します。したがって、ほとんどのVPNプロバイダーは、暗号を選定する際にセキュリティパフォーマンスのバランスを取ろうとします。

暗号化と復号のためにVPNプロバイダーがよく使用する特定の暗号の数があります。

これらの暗号は業界で最も安全とされており、高度暗号化標準（AES）、ブローフィッシュ、カメリアを含みます。

高度暗号化標準（AES）

AESはプライベートキー暗号で、128ビット、192ビット、256ビットのキーの範囲を提供します。AESは、米国政府からの認識とNISTによる認証のおかげで、「VPN業界のゴールドスタンダード」とされています。

AES暗号には、ブロック暗号モードもあります。それは、暗号ブロック連鎖（CBC）とガロア/カウンターモード（GCM）です。

暗号ブロック連鎖は、前のブロックでブロック暗号アルゴリズムを強化するため、連鎖という名前がついています。

したがって、各暗号文ブロックが平文ブロックの数に依存するため、解読が難しくなります。これにより、CBCのパフォーマンスは遅くなります。

ガロア/カウンターモードは、ブロック暗号のための変換手法を使用し、それらを連鎖させるのではなく組み合わせます。また、認証付き暗号化を保証するためにハッシュ化を組み合わせています。

このモードは、低処理能力のデバイスでも高いセキュリティで高速なパフォーマンスを実現します。しかし、CBCが広く受け入れられているため、GCMを使用するVPNは少ないです。

ブローフィッシュ

ブローフィッシュはOpenVPNの公式暗号とされています。このVPNプロトコルは主にBlowfish-128を使用しますが、他のレベルにも対応しています（最大448まで）。

この暗号は安全だとされていますが、研究によるといくつかの弱点があることが示唆されています。したがって、256ビットのAESが選択肢でない場合にのみ、このオプションを推奨します。

カメリア

カメリアは、128ビット、192ビット、256ビットのキーサイズをサポートする、高速かつ安全な暗号です。しかし、カメリアはISO-IECによって認証されていますが、NISTには認証されていません。

これは、カメリアがAESのようにVPNの中で人気があるわけではないことを意味します。

米国政府とのAESの強い関係が気に入らない場合、カメリアは考慮すべきオプションです。しかし、カメリアはAESほど徹底的にテストされていないことを念頭に置いてください。

VPN暗号化プロトコル

VPN暗号化プロトコルは、VPNがあなたのデバイスとターゲットサーバーの間に安全なトンネルを作成する方法を概説します。VPNプロバイダーは、あなたの接続とオンライントラフィックを保護するために、さまざまな暗号化プロトコルを使用します。

VPN暗号化プロトコルは、速度、セキュリティ基準、モビリティ、全体的なパフォーマンスにおいて異なります。以下は、業界で最も一般的に使用されているVPN暗号化プロトコルのいくつかです：

• IKEv2/IPSec： 安全で安定しており、非常に高速です。

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• OpenVPN： 業界最高クラス。非常に安全で安定し、かなり高速です。
• WireGuard： VPN業界への最近の追加で、セキュリティ、信頼性、高速さの印象的なバランスを提供します。
• SoftEther： 市場に新しく登場し、安全で安定しており、速いとされています。

最高のVPN暗号化基準とは何ですか？

異なるVPNは、利用者に様々なセキュリティ基準を提供しています。

最高のVPN暗号化基準を決定するのは難しい選択ですが、VPNで探すべき基本的な技術的詳細は以下の通りです：

• RSA-2048やECDHのようなキー交換プロトコル。

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• 256ビットの暗号化キー長。
• AES（GCM/CBC）、ブローフィッシュ、カメリアのような軍事グレードの暗号。
• OpenVPN、WireGuard、IKEv2/IPSec、SoftEtherのような高性能VPN暗号化プロトコル。
• HMAC認証のためのSHA-2暗号。
• 完全な前方秘匿性のサポート。

まとめ

VPN暗号化は幅広い概念であり、理解するのが難しいこともあります。それにもかかわらず、上記の基本事項を理解することで、VPN暗号化がどのように機能するかをよりよく理解できるようになりました。

これは、さまざまなVPNプロバイダーがセキュリティのために使用している様々な暗号化アルゴリズム、暗号、暗号化プロトコル、その他の技術に関連しています。

適切なセキュアなVPNサービスについて懐疑的な場合は、上記の最高のVPN暗号化基準のセクションを確認してください。

すべてのVPNがあなたのセキュリティとプライバシーを心から考えているわけではないので、徹底的な調査が必要です。