Cloudflare Workers と HONO で実現する多層防御型お問い合わせフォーム導入事例  

～エッジ層によるセキュリティ強化とパフォーマンス向上、そして各層でのバリデーションの重要性～

## はじめに

現代のWebサービスにおいては、ユーザー体験の向上だけでなく、セキュリティ対策も重要なテーマとなっております。特に、お問い合わせフォームのようなエントリーポイントは、スパムや不正アクセスのリスクを孕んでいるため、システム全体での堅牢なデータ検証が必要です。

従来は、クライアント側（例：Next.js）やサーバー側（例：FastAPI）でバリデーションを実施しておりましたが、最近では Cloudflare Workers や HONO フレームワークをエッジ層に導入することで、ユーザーに近い場所で不正なリクエストを早期に検知し、バックエンド負荷の軽減やセキュリティ強化を実現する手法が注目されています。

しかし、エッジ層での検証を追加しても、**「多層防御」** の観点から、クライアント側およびサーバー側でのバリデーションは依然として必要です。以下の記事では、その全体像と具体的な実装例を紹介いたします。

## システム構成

本事例は、以下の 3 層構成で実現されています。

1. **Next.js（フロントエンド）**  
   ユーザーが入力するお問い合わせフォームを提供し、即時の入力チェックを行います。

2. **Cloudflare Workers / HONO（エッジ層）**  
   ユーザーに近いエッジサーバー上で、基本的な入力検証やレートリミット、IP フィルタリングなどの初期セキュリティチェックを実施。不正なリクエストはここで排除し、正当なリクエストのみをバックエンドへ転送します。

3. **FastAPI（バックエンド）**  
   エッジ層から転送されたリクエストに対し、厳格なバリデーションを再実施。業務ロジック（データ保存、メール通知など）を実行し、最終的なデータの整合性を保証します。

## 各層のバリデーションの役割

### 1. クライアントサイド（Next.js）

- **目的：**  
  ユーザー入力時の即時フィードバックを提供し、入力ミスを早期に発見するため。

- **実装例：**  
  フォームコンポーネント内で必須項目や形式のチェックを行い、ユーザーが修正できるようにエラーメッセージを表示。

- **注意点：**  
  ブラウザ上の検証は容易に無効化できるため、セキュリティ対策としては不十分です。

### 2. エッジ層（Cloudflare Workers / HONO）

- **目的：**  
  ユーザーに近いエッジサーバーで、初期の不正リクエストやスパム対策、レートリミット、IP フィルタリングなどを実施することで、バックエンドへの不要なリクエストを未然に排除。

- **メリット：**  
  - 低レイテンシで不正リクエストに対して迅速にエラー応答が可能  
  - バックエンドの負荷軽減および DoS 攻撃などのリスク低減

- **役割：**  
  エッジ層で実施するバリデーションは、あくまで「第一の防衛線」として機能し、完全にすべてを保証するものではありません。

### 3. サーバーサイド（FastAPI）

- **目的：**  
  クライアントやエッジ層での検証がバイパスされた場合に備え、最終的なデータの整合性とセキュリティを確保するための厳格な検証を実施。

- **重要性：**  
  システム全体のセキュリティ、データベースや内部システムへの不正なデータ流入を防止するために必須です。

## 実践的な実装例

以下に、各層ごとのサンプルコードを示します。

---

### 1. Next.js：お問い合わせフォーム（フロントエンド）

```jsx
// components/ContactForm.jsx
import { useState } from 'react';

const ContactForm = () => {
  const [formData, setFormData] = useState({
    name: '',
    email: '',
    message: ''
  });
  const [responseMessage, setResponseMessage] = useState('');

  const handleChange = (e) => {
    setFormData({ 
      ...formData, 
      [e.target.name]: e.target.value 
    });
  };

  const handleSubmit = async (e) => {
    e.preventDefault();
    // クライアント側で簡易バリデーション（必須項目チェックなど）
    if (!formData.name || !formData.email || !formData.message) {
      setResponseMessage('すべての項目を入力してください。');
      return;
    }
    try {
      // Cloudflare Workers のエッジAPIへ送信
      const res = await fetch('https://your-worker.example.workers.dev/contact', {
        method: 'POST',
        headers: { 'Content-Type': 'application/json' },
        body: JSON.stringify(formData)
      });
      const data = await res.json();
      if (data.success) {
        setResponseMessage('お問い合わせありがとうございました。');
      } else {
        setResponseMessage('エラーが発生しました：' + (data.error || ''));
      }
    } catch (error) {
      setResponseMessage('送信中にエラーが発生しました。');
    }
  };

  return (
    <form onSubmit={handleSubmit}>
      <div>
        <label htmlFor="name">お名前:</label>
        <input
          type="text"
          id="name"
          name="name"
          value={formData.name}
          onChange={handleChange}
          required
        />
      </div>
      <div>
        <label htmlFor="email">メールアドレス:</label>
        <input
          type="email"
          id="email"
          name="email"
          value={formData.email}
          onChange={handleChange}
          required
        />
      </div>
      <div>
        <label htmlFor="message">お問い合わせ内容:</label>
        <textarea
          id="message"
          name="message"
          value={formData.message}
          onChange={handleChange}
          required
        ></textarea>
      </div>
      <button type="submit">送信</button>
      {responseMessage && <p>{responseMessage}</p>}
    </form>
  );
};

export default ContactForm;
```

---

### 2. FastAPI：お問い合わせデータの受信（バックエンド）

```python
# main.py
from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel, EmailStr
from fastapi.middleware.cors import CORSMiddleware

app = FastAPI()

# エッジ層からのリクエストを許可するための CORS 設定
origins = [
    "https://your-worker.example.workers.dev",
    "http://localhost",  # ローカルテスト用
]

app.add_middleware(
    CORSMiddleware,
    allow_origins=origins,
    allow_credentials=True,
    allow_methods=["*"],
    allow_headers=["*"],
)

class ContactForm(BaseModel):
    name: str
    email: EmailStr
    message: str

@app.post("/contact")
async def receive_contact(form: ContactForm):
    # サーバーサイドで厳格なバリデーション（Pydantic によるデータ検証）
    print("お問い合わせ受信:", form)
    # ここで、データベース保存やメール送信などのビジネスロジックを実施
    return {"success": True, "message": "お問い合わせを受け付けました。"}
```

---

### 3. Cloudflare Workers / HONO：エッジ層での前処理とリクエスト転送

```typescript
// workers-contact.ts
import { Hono } from 'hono';

const app = new Hono();

// FastAPI のエンドポイント URL（適宜変更してください）
const FASTAPI_ENDPOINT = 'https://your-fastapi.example.com/contact';

app.post('/contact', async (c) => {
  try {
    const data = await c.req.json();

    // エッジ側で基本的な入力バリデーション：必須項目のチェック
    if (!data.name || !data.email || !data.message) {
      return c.json({ success: false, error: '必須項目が不足しています' }, 400);
    }

    // ※追加のスパム対策、レートリミット、IP フィルタリングなどもここで実装可能

    // FastAPI へリクエストを転送（プロキシ）
    const apiResponse = await fetch(FASTAPI_ENDPOINT, {
      method: 'POST',
      headers: { 'Content-Type': 'application/json' },
      body: JSON.stringify(data)
    });

    // FastAPI からのレスポンスをそのまま返却
    const apiData = await apiResponse.json();
    return c.json(apiData, apiResponse.status);
  } catch (error) {
    console.error('Workers エラー:', error);
    return c.json({ success: false, error: 'サーバーエラーが発生しました' }, 500);
  }
});

export default app;
```

---

## 多層防御によるバリデーションの重要性

Cloudflare Workers や HONO をエッジ層に導入することで、ユーザーに近い場所で初期のバリデーションやセキュリティチェックを実施でき、バックエンドへの不要なリクエストを排除する効果が期待できます。しかし、以下の点から各層でのバリデーションは依然として必要です。

- **クライアントサイド（Next.js）：**  
  ユーザーに即時フィードバックを提供し、入力ミスを事前に防ぐため。  
  ※ただし、ブラウザ側の検証は容易に改ざん可能なため、セキュリティ対策としては不十分。

- **エッジ層（Cloudflare Workers / HONO）：**  
  ユーザーに近い位置で初期の不正リクエストを検出し、低レイテンシでエラー応答を返すことで、バックエンドの負荷軽減とセキュリティ強化を実現。  
  ※あくまで第一の防衛線として機能し、完全な信頼性はサーバー側で保証する必要がある。

- **サーバーサイド（FastAPI）：**  
  クライアントやエッジ層での検証を回避された不正リクエストに対し、最終的なデータ整合性と業務ロジックを実行するための厳格なバリデーションを実施。  
  ※ここが最終防衛線となるため、最も堅牢な検証が必要。

このように、各層で異なる目的と役割を持ったバリデーションを組み合わせることで、システム全体の堅牢性と安全性が確保されるとともに、ユーザー体験の向上やバックエンド負荷の軽減にも寄与します。

## まとめ

本事例では、Next.js、FastAPI、そして Cloudflare Workers / HONO を組み合わせた 3 層構成により、お問い合わせフォームのセキュリティとパフォーマンスを大幅に向上させる方法をご紹介いたしました。  
- **クライアントサイド** での即時入力チェックによりユーザー体験を向上。  
- **エッジ層** での初期バリデーション・セキュリティチェックにより、不正リクエストの早期排除と低レイテンシ応答を実現。  
- **サーバーサイド** での厳格なバリデーションにより、最終的なデータ整合性と業務ロジックを保証。

Cloudflare Workers と HONO の導入は、あくまで多層防御の一部として機能するため、各層での適切なバリデーションを組み合わせることが、安全かつ効率的なシステム運用の鍵となります。エッジコンピューティングを活用した導入を検討される際は、ぜひ本事例を参考にしていただければ幸いです。