(57)【要約】【課題】  仮想ネットワークやオーバーレイネットワークないしはアドレス変換装置を利用して、外部ネットワークにありながら内部ネットワークのアドレスをもつ端末が存在した場合に、アドレスだけでは、このような外部端末ないしは外部ネットワークとの接続点に当たる中継端末を見分けることができない。【解決手段】  端末間のパケットの往復時間を計測して、時間がかかる端末があれば外部端末と判断する。また、組織内ネットワークに接続する端末が接続しているネットワークスイッチの各ポートの接続機器のアドレスを参照し、複数のアドレスである場合には、不正端末であると判断する。また、組織内ネットワークで送信可能な最大パケット長を測定、短いパケットしか遅れない場合には、外部端末であると判定する。また、ネットワークインタフェースの数を測定し、ネットワークインタフェースが複数ある場合には、不正端末と判断する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
組織内ネットワークで端末間のパケット往復時間を測定し、測定結果を他の端末の測定結果と比較し、他の端末より長ければ、その端末が組織外ネットワークに接続されている外部端末であると判断し、当該外部端末に接続されている端末を不正端末として検出する手段を備えることを特徴とする組織外ネットワーク接続端末検出システム。
【請求項２】
組織内ネットワークに接続する端末が接続しているネットワークスイッチの各ポートの接続機器のアドレスを参照し、複数のアドレスがある場合には、不正端末であると判断する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の組織外ネットワーク接続端末検出システム。
【請求項３】
組織内ネットワークで送信可能な最大パケット長を測定し、短いパケットしか遅れない場合には、外部端末であると判定し、当該外部端末に接続されている端末を不正端末として検出する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の組織外ネットワーク接続端末検出システム。
【請求項４】
各端末にあるネットワークインタフェースの数を測定し、ネットワークインタフェースが複数ある場合には、不正端末であると判断する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の組織外ネットワーク接続端末検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アドレスを使って通信制限している仮想ネットワークあるいはオーバーレイネットワーク等のネットワークにおいて、不正に組織外ネットワークにある端末を組織内ネットワーク接続し、データを中継している端末を検出するシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通信制限の例として、ネットワークアドレスを用いてサーバへのアクセスを制限する場合がある。この時、通信が許可されている端末が仮想ネットワーク(VPN、Virtual Private Network)あるいはオーバーレイネットワークのゲートウェイとして機能すると、その端末を経由してくるアクセスは、外部のネットワークアドレスにかかわらず全て許可されてしまうという不正が発生してしまう。これはネットワークアドレス変換(NAT、Network Address Translation)でも同様である。
【０００３】
図７は、NAT機能を持つ不正端末１２０を経由して、本来ならサーバ１４０にはアクセスできない社外ネットワーク１１０に接続している外部端末１００が、社内ネットワーク１３０にあるサーバ１４０にアクセス可能な様子を示している。
図７において、１００は、不正に外部から社内ネットワーク１３０のサーバ１４０にアクセスしている外部端末である。
１１０は、外部端末１００と不正に通信データを中継している不正端末１２０を接続する社外(組織外)ネットワークである。例として無線通信事業者のネットワークがある。他に、LANのハブなど、社内（組織内）ネットワークの通信機器とは別の機器に接続することもあり得る。
１２０は、不正に外部端末１００の通信データを社内ネットワーク１３０に中継している不正端末である。
１３０は、組織内のネットワークであるいわゆる社内ネットワークであり、不正端末１２０の他に業務用のサーバ１４０がつながっている。
１４０は、社内ネットワーク１３０につながっているサーバであり、同ネットワークにつながっている端末(120、150)からアクセス可能となっている。
１５０は、社内ネットワーク１３０につながっている一般端末であり、サーバ１４０にアクセスする。
【０００４】
図８は一般的な通信パケットの構成を示したものである。
パケットの先頭から送信端末のアドレス、受信端末のアドレス、送信端末のポート番号、受信端末のポート番号、通信内容データの順に並んでいる。ポート番号とは端末やサーバで動作しているどのアプリケーションないしはプロセスがパケットを送受信するかを識別するための番号である。
【０００５】
図９は、ＮＡＴの場合の外部端末から不正端末への通信パケットの構成を示し、図１０はＮＡＴの場合の不正端末からサーバへの通信パケットの構成を示している。また、図１１はＮＡＴの場合のサーバから不正端末への通信パケットの構成を示し、図１２はＮＡＴの場合の不正端末から外部端末への通信パケットの構成を示している。
図９と図１０と図１１と図１２を使って簡単にNATについて説明する。
不正端末１２０が外部端末１００から図９の通信パケットを社外ネットワーク１１０を介して受取ると、通信パケットの外部端末１００のアドレスを不正端末１２０のアドレスに、外部端末１００のポート番号を不正端末１２０のポート番号に書換えたパケット(図１０)を社内ネットワーク１３０に送る。この時に、不正端末１２０は外部端末１００のアドレスとポート番号と自身のポート番号の組合せを記憶しておく。
不正端末１２０がサーバ１４０から外部端末１００向けの通信パケット(図１１)を社内ネットワーク１３０から受取ると、通信パケットの不正端末１２０のアドレスを外部端末１００のアドレスに、不正端末１２０のポート番号を外部端末１００のポート番号に書換えたパケット(図１２)を社外ネットワーク１１０に送る。
不正端末１２０が受信した通信パケットが不正端末１２０向けのパケットか外部端末１００向けのパケットかの判定は、先に記憶したポート番号の組合せを参照すれば可能である。
【０００６】
VPNでは通信パケットが入れ子になっている。すなわち、図１３に示すように、社外ネットワーク１１０に流れるパケットの先頭部分の社外アドレス部分を除く部分は社内ネットワークを流れるパケット(図１４)になっている。この図１３と図１４は、外部端末１００からサーバ１４０へのデータを含んでいる。
逆向きでは、外部端末１００の社外アドレスと不正端末１２０の社外アドレス、外部端末１００の社内アドレスとサーバ１４０のアドレス、外部端末１００のポート番号とサーバ１４０のポート番号のそれぞれが入れ替わる。なお、図１３の先頭の２つの社外アドレスを除く、つまり図１４にあたる部分は、社外ネットワーク１１０を流れている場合には、暗号化されている場合もある。ここで、外部端末１００の社内アドレスとは、物理的には社内ネットワーク１３０にはつながっていない外部端末１００に仮想的に割振られた社内ネットワーク用のアドレスである。
社内ネットワーク１３０を流れるこのアドレス宛の通信パケットは不正端末１２０が代わりに受信、不正端末１２０の社外アドレスと外部端末１００の社外アドレスを先頭に付け加えて社外ネットワーク１１０に転送する。
【０００７】
社内ネットワークに接続する不正端末を排除する技術として、いわゆる検疫ネットワークがある。非特許文献１には、その実現方式の一つであるNAP(Network Access Protection)を説明している。NAPクライアントに当たる端末にはNAPエージェントが動作しており、ウィルス対策ソフトウェアのパターンファイルの更新状況やOSとアプリケーションのセキュリティ更新状況など自身の状況をNAPサーバに送る。更新がきちんと行われていれば、DHCPサーバから正規のIPアドレスを取得してアクセス許可を受けるとか、802.1X対応ネットワーク機器経由での社内ネットワークにアクセスできるようになったりする。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Microsoft Corporation, Network Access Protection Platform Architecture, 2008.  また、特許文献1には、アドホックネットワーク上のオーバーレイネットワークでの不正端末の排除技術がある。オーバーレイネットワークとは、既存ネットワークを利用し、その上に仮想的に構成された論理的なネットワークのことである。ここでいう不正端末とは、転送途中の通信データを改竄したり、廃棄したりして、通信を妨害する端末のことである。本文献では不正端末を検知、排除する方法として、ネットワークの所々に信頼できる端末を配置し、これら端末間の短くなった経路間での不正端末を検知し、排除することにより短時間で不正端末を排除している。
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】NTTドコモ, 信用されないアドホックネットワークにおいて不正動作するノードを検出及びバイパスするための装置（特開２００８−４８３８５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記の非特許文献１に記載された技術は、社内ネットワークへのウィルス侵入防止を主眼にした対策であり、ウィルスパターンファイルの更新や脆弱性修正状況を検査して社内ネットワークへのアクセスを許可している。先の課題に上げたような、社外ネットワークへの中継を行い、社外ネットワークから社内ネットワークのサーバに不正にアクセスする不正の検出や防止を対象とはしていない。
また、特許文献1に記載された技術は、オーバーレイネットワーク中の不正端末の検出、排除に関するものであるが、社外ネットワークから社内ネットワークのサーバに不正にアクセスする不正の検出や防止を対象とはしていない。
【００１１】
本発明は、クライアント端末のアドレスにより社内ネットワーク上のサーバへのアクセス制限を行うシステムにおいて不正に社外（組織外）ネットワークからのアクセスを中継するゲートウェイ機能を持つ不正端末やそのアクセス元の外部端末を検出することができるシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明に係るシステムは、組織内ネットワークで端末間のパケット往復時間を測定し、測定結果を他の端末の測定結果と比較し、他の端末より長ければ、その端末が組織外ネットワークに接続されている外部端末であると判断し、当該外部端末に接続されている端末を不正端末として検出する手段を備えることを特徴とする。
この場合の計測方法としては、ICMPのECHO要求／応答を利用する方法がある。
また、組織内ネットワークに接続する端末が接続しているネットワークスイッチの各ポートの接続機器のアドレスを参照し、複数のアドレスがある場合には、不正端末であると判断する手段をさらに備えることを特徴とする。
また、組織内ネットワークで送信可能な最大パケット長を測定し、短いパケットしか遅れない場合には、外部端末であると判定し、当該外部端末に接続されている端末を不正端末として検出する手段をさらに備えることを特徴とする。
この場合、パケット長を測定するには、ICMPのECHO要求で長いデータを送り、その応答でパケット分割が起きるか否かで判断できる。
また、各端末のネットワークインタフェースの数を測定し、ネットワークインタフェースが複数ある場合には、不正端末であると判断する手段をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、NATでもVPNでも外部ネットワークに接続された不正端末及び外部端末を検出することができる。
すなわち、不正端末と同じネットワーク内の他の端末と比較して外部端末は、外部ネットワークを介しており、さらに不正端末での中継処理分だけパケット往復時間がかかる。
このため、同一ネットワーク内で端末間のパケット往復時間を測定し、測定結果を他の端末の測定結果と比較し、他の端末より長ければ、その端末が外部ネットワークに接続されている外部端末であると検出し、さらに当該外部端末に接続されている端末を不正端末として検出することができる。
また、正規の接続ではネットワークスイッチの１つのポートには１つの端末がつながっているのみだが、外部端末がVPNでつながれている場合には不正端末と外部端末の２台が接続されているので、外部端末及び不正端末の検出が可能となる。
また、外部端末がVPNでつながれている場合には、組織外ネットワーク内で１つの通信パケットで運べるデータ量は、組織内ネットワークより小さいので、外部端末及び不正端末の検出が可能となる。またNATの場合でも、一般的に組織外ネットワークの最大パケット長は組織内ネットワークより短いので検出可能である。
まや、不正端末は複数のネットワークに接続しているので、複数のネットワークインタフェースがある場合は、不正端末として検出可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る組織外ネットワーク接続端末検出システムの実施の形態を示す全体構成図である。
【図２】パケット往復時間による不正端末検出処理のフローチャートである。
【図３】スイッチを使ったネットワーク構成図である。
【図４】ポートにあるアドレスによる不正端末検出処理のフローチャートである。
【図５】最大データ転送長による不正端末検出処理のフローチャートである。
【図６】複数ネットワークインタフェースによる不正端末検出処理のフローチャートである。
【図７】既存システムの全体構成図である。
【図８】一般的な通信パケットの構成図である。
【図９】NATの場合の外部端末から不正端末への通信パケットの構成図である。
【図１０】NATの場合の不正端末からサーバへの通信パケットの構成図である。
【図１１】NATの場合のサーバ端末から不正端末への通信パケットの構成図である。
【図１２】NATの場合の不正端末から外部端末への通信パケットの構成図である。
【図１３】VPNの場合の社外ネットワークでのパケットの構成図である。
【図１４】VPNの場合の社内ネットワークでのパケットの構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明に係る組織外ネットワーク接続端末検出システムの実施の形態を示す全体構成図である。
図１において、９００、９１０、９２０、９３０、９５０は、それぞれ図７の１００、１１０、１２０、１３０、１５０に対応する。
９２１と９５１は、不正端末９２０と一般端末上で稼動する監視エージェントである。
９６０は、監視サーバであり、不正端末９２０を検出するための処理を各端末の監視エージェントに指示したり、処理結果を元に警告を発したりするものである。
【００１６】
図２を使ってパケット往復時間の測定による不正端末検出処理について説明する。
まず、ステップ２１０において、監視サーバ９６０が端末ごとにパケットの往復時間を測定する。測定するには、インターネット標準であるICMPのECHO要求/応答を利用するが、これに限定する必要はない。
次にステップ２２０において、監視サーバ９６０は各端末の監視エージェント９２１，９５１に監視対象の端末のアドレスのリストを送る。
次にステップ２３０において、各端末の監視エージェント９２１，９５１は監視サーバ９６０が送ったアドレスのリストを受信する。
次にステップ２４０において、各端末の監視エージェント９２１，９５１は監視サーバ９６０と同様に他の端末ごとのパケット往復時間を測定し、結果を監視サーバ９６０に送信する。
次に、ステップ２５０において、監視サーバ９６０は各端末の監視エージェント９２１，９５１が送った測定結果を受信する。
次にステップ２６０において、監視サーバ９６０は端末ごとにパケット往復時間を集計、時間がかかる端末があれば外部端末の可能性があり、警告を発する。
この場合、集計の方法には、（１）複数回測定し、平均時間を結果とする方法、（２）最短の時間を結果とする方法、（３）短いほうから一定数の平均時間を結果とする方法などがある。大量データの送信中でパケット転送に時間がかかる場合を考慮すれば、（１）より（２）か（３）の方が望ましい。
【００１７】
次に、図３と図４を使ってスイッチのポート接続機器情報を用いた不正端末検出処理を説明する。
図３はネットワークの構成を示したものである。
図３において、３１０はバックボーンスイッチであり、このバックボーンスイッチ３１０はフロアごとにあるフロアスイッチ３２０間の通信パケットの交換を行う。
３２０はフロアごとに設置してあるフロアスイッチであり、同じフロアにある端末間の通信パケットの交換を行う。別のフロアにある端末への通信パケットはバックボーンスイッチ３１０に送る。バックボーンスイッチ３１０は通信パケットの送り先の端末がつながっているフロアスイッチ３２０に通信パケットを転送する。
３３０，３４０は個々の端末であり、フロアスイッチ３２０に接続している。
ここで注意すべきは、フロアスイッチ３２０は直接つながっている端末のアドレスを記憶していることである。フロアスイッチ３２０にある端末の接続口はポートと呼ばれるが、各ポートごとにつながっている端末のアドレスを記憶している。フロアスイッチ３２０が受取った通信パケットの宛先が、いずれかのポートにあれば、そのポートにつながっている端末にパケットを転送し、どのポートにもないアドレスならばバックボーンスイッチ３１０にパケットを転送する。
【００１８】
図４を使ってポート接続機器情報による不正端末検出処理について説明する。
まず、ステップ４１０において、監視サーバ９６０がフロアスイッチ３２０ごとに、そのスイッチの各ポートの接続機器のアドレス情報を収集する。収集するための通信プロトコルはSimple Network Management Protocol (SNMP)が一般的であり、当該情報にあたるManagement Information Base (MIB)にアクセスする。
次に、ステップ４２０において、監視サーバ９６０は、フロアスイッチ３２０の１つのポートに複数のアドレスがあれば外部端末の可能性があり、警告を発する。
【００１９】
次に、図５を使って最大データ転送長による不正端末検出処理について説明する。
まず、ステップ５１０において、監視サーバ９６０が端末ごとに最大データ転送長を測定する。測定するには、インターネット標準であるICMPのECHO要求/応答を利用するが、これに限定する必要はない。ECHOするデータ長は要求側である監視サーバ９６０が決めることができる。ICMP ECHO要求全体で組織内ネットワークの最大長になるようにECHO要求データを決定し、測定対象の端末に送信する。データがそのままECHO応答として返ってくるか、判定する。
ステップ５２０において、そのまま返ってくれば、対象端末は社内ネットワークにつながっていると判定する。IPフラグメンテーションを起こし、そのまま応答が返ってこない場合には、組織外ネットワークを介して端末がつながっていると判断する。特に携帯電話など無線ネットワークは最大データ転送長がLANより短く、フラグメンテーションが発生してパケットが短くなる。
【００２０】
次に、図６を使ってネットワークインタフェース数による不正端末検出処理について説明する。
まず、ステップ６１０において、監視サーバ９６０が各端末の監視エージェント９２１，９５１に対し、端末にあるネットワークインタフェースの数の調査を指示する。ネットワークインタフェースというのは、ネットワーク媒体と端末をつないでいるインタフェースであり、物理的には通信カードにあたる。
次に、ステップ６２０において、各エージェント９２１，９５１が数を監視サーバ９６０にインタフェース数を報告する。
次に、ステップ６３０において、監視サーバ９６０は１つの端末に複数のネットワークインタフェースがあれば不正端末の可能性があり、警告を発する。
なお、図２、図４、図５、図６で説明した不正端末検出処理は、原理的には、それぞれ単独で実施してもよいものである。
【符号の説明】
【００２１】
３２０    フロアスイッチ
９００    外部端末
９１０    社外ネットワーク
９２０    不正端末
９２１    監視エージェント
９３０    社外ネットワーク
９５０    一般端末
９５１    監視エージェント
９６０    監視サーバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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