福岡女子短期大学における多層防御による情報セキュリティ対策の強化
古市 恵美子 1), 牧 幸浩 2)1) 学校法人九州学園

情報処理室2) 福岡女子短期大学
furuichi@fukuoka-int-u.ac.jp

Security Enhancement by the Second Firewall Controlling Packets atApplication Level
Emiko Furuichi 1), 2), Yukihiro Maki 2)1) Kyushu Gakuen, Management Office of Network and Computer Systems
2) Fukuoka Women’s Junior College
概要
九州学園では、全学ファイアウォールを導入して学内ネットワークの情報セキュリティ向上に努めている。しかしながら、2015 年の標的型攻撃の増加などにより、それまでの外部からの攻撃の防御を目的とするファイアウォールだけでは不十分であるとの結論に至り、2016 年 4 月より内部から外部への通信を可視化できるファイアウォールを追加してさらなる情報セキュリティ対策の強化に努めている。本稿では、新しく導入した出口対策用ファイアウォールの役割と運用状況、あわせて学内のセキュリティ教育について報告する。

1

はじめに必要がある。この管理は、入口対策を担う全学ファイアウォールでは困難である。こうした脅

福岡女子短期大学（以下「短大」という。）

威に対応するために、出口対策の必要性が確認の学内ネットワークと教育用情報システムは、され、学内から学外への通信を管理する出口対

学校法人九州学園・情報処理室によって「九州策用のファイアウォールを導入することが決定

学園総合情報ネットワークシステム」の一部とされた。一方、ウイルス感染を防ぐには、利用して管理・運用されている。ファイアウォール

者がウイルスに関する知識とその対策を知るこ等のセキュリティ製品や教育用情報システムは、とも重要である。そのための利用者への情報セ

約 5 年ごとにリプレースが行われており、現在キュリティ教育を定期的に実施することにした。のシステムは 2014 年 3 月に更新されたものであ

本稿では、2016 年 4 月から運用を開始した出る[1]。学外との接続点に全学ファイアウォール

口対策用ファイアウォールと以前から運用してを設置して学内ネットワークを防御することで、いた入口対策用ファイアウォールによる多段の情報セキュリティ対策に努めている。

セキュリティ対策、教職員や学生のセキュリ2014 年のシステム更新以降も組織に対するティ意識を向上させるための利用者教育など、サイバー攻撃は巧妙になっており、日本年金機

本学の多層防御を考慮したセキュリティ対策の構の個人情報流出事件に代表されるような標的強化について報告する。

型攻撃や未知の脅威などが急増している。標的型攻撃による被害の多くは、電子メールに添付

2ネットワーク構成

されたファイルの開封やウェブサイトの閲覧に本学のネットワークは、1Gbps の専用回線でよるウイルス感染が原因である。ウイルス感染

SINET に接続しており、SINET との接続に使用したコンピュータは外部と通信するため、内部しているルータの下に全学ファイアウォールをのコンピュータがウイルス感染した場合の被害設置して学内ネットワークを防御している。さを防ぐには、学内から学外への通信を管理するらに、学内ネットワークのコアスイッチとの間には、パロアルトネットワーク社のファイア控室や食堂に設置しているが、セキュリティをウォールを設置している。学外からアクセスで考慮してインターネットへの通信のみ許可してきるのは、DMZ に設置しているウェブ／メールいるため学内ネットワーク内には通信できない。

／DNS サーバと Moodle サーバのみである。

学内ネットワークに接続する機器は、セキュ

図 1 にネットワーク構成の概要を示す。

リティポリシーの規定により、全て MAC アドレスを登録しなければならない。これにより、学内ネットワークに接続される機器を一元的にSINET管理している。ただし、学生用の無線 LAN は、使用時に認証させるため、MAC アドレスを登録せずに使用できるようになっている。
Web/Mail/DNS Server

入口対策
F/W

情報セキュリティ対策

Moodle Server

3DMZ

3.1 全学ファイアウォールによる入口対策
学外と学内ネットワーク間の通信を管理し出口対策
F/Wている全学ファイアウォールは、2014 年 3 月のシ ス テ ム 更 新 時 に 導 入 し た Fortinet 社 のｻｰﾊﾞｾｸﾞﾒﾝﾄ

FortiGate で運用している。FortiGate は、ファイアウォール機能のほか、次のような機能を使って学外からの侵入を防ぐ入口対策を担っている。
・ スパムメール検知
・ アンチウイルス・ 不正侵入防御
学外から学内への通信は、原則としてファイアウォールで全通信を遮断している。学外から学生控室等(無線 LAN)

ｺﾝﾋﾟｭｰﾀ室等

事務ﾈｯﾄﾜｰｸ

図 1 短大ネットワークの概要図
学外からアクセスする必要のない学内用
DHCP/DNS サーバや認証サーバは、学内ネットワーク内のサーバセグメントにまとめて設置している。本学では、研究室で独自のサーバを設置することはほとんどない。DMZ 及び学内のサーバセグメントに配置したサーバは、全て情報処理室で一元的に管理している。
事務ネットワークは、専用ファイアウォールを介して学内ネットワークに接続されている。
事務ネットワークから外部への通信は可能だが、学内ネットワークからアクセスできるのは事務専用ファイアウォールの DMZ に設置されたウェブサーバのみである。
学生が自由に使用できる無線 LAN は、学生

DMZ への通信は、ウェブ、メール、DNS サービスへの通信を許可している。事務ネットワー
クは学内ネットワーク内にあるため、学外から事務システムに直接アクセスすることはできな
い。DMZ から学内への通信は許可していない。
学内から学外への通信は、ウェブ閲覧等の一部サービスのみ許可し、それ以外の通信については遮断している。
学内から DMZ に対しては、DMZ のウェブサーバやメールサーバにアクセスするため、学内から学外へのポリシーとは異なるポリシーを適用しており、ウェブ閲覧のほかにメールやリモートアクセスに関するサービスへの通信を許可している。
ファイアウォールのログは、FortiAnalyzer で収集と分析を行い、分析結果から得られた情報をセキュリティ対策の見直しに利用している。
3.2 出口対策
本学の情報システムを更新した 2014 年 3 月

以降、2015 年の日本年金機構の個人情報流出事とを徹底させることで多層防御を行っている。

件にみられるように、標的型攻撃や未知の脅威・ 学内ネットワークに接続する PC にはウイなどが急増した。こうした脅威には全学ファイルス対策ソフトを導入し、定義ファイルをアウォールの入口対策としての機能だけでは対更新して常に最新の状態にしておくこと。

応できず、学内から学外への通信を監視し、個・ ウイルス対策ソフトを使い、ディスク等の人情報等の漏えいを防いだり、マルウェアが外ウイルスの完全スキャンを定期的に実施す部と通信することを防ぐための出口対策が必要ること。になった。

・ OS やアプリケーション等のソフトウェア

全学ファイアウォールに URL フィルタリンに脆弱性が発見された時は、ソフトウェアグ機能やサンドボックス機能を追加して未知のを更新し、脆弱性のない状態で PC を使用

マルウェア対策や危険なウェブサイトへのアクすること。

セスを遮断することも検討したが、スパムメー

・ 学内ネットワークに接続する PC で使用すルやアンチウイルス等の機能をすでに利用してるソフトウェアは、正規ライセンスを使用いたことから、さらなる機能追加はスループッすること。業務 PC にソフトウェアをイント低下によりファイアウォールとしての運用がストールする必要がある場合は、管理者に難しくなる可能性があった。このため、全学ファ相談すること。業務 PC 以外の場合は、イイアウォールを学外から学内への侵入を防御す

ンストールされたソフトウェア名とシリアる入口対策用とし、学内から学外への通信を監

ル番号を登録すること。

視する出口対策用として、パロアルトネットワークス社のファイアウォール PA-3020 を導入

3.4 運用管理することを決定した。選定にあたり評価したの本学では、セキュリティ業者等への委託によは、アプリケーションレベルで通信を確認・制る不正アクセス等の 24 時間監視は行っておら御できることと、いろいろな機能を利用してもず、全学ファイアウォールの不正侵入検知／防スループットが低下しない点だった。

御機能で不正アクセス等を監視している。監視2016 年 4 月に運用を開始したファイアウォー対象を少なくするため、全学ファイアウォール

ルの役割は、次のとおりである。に厳しいポリシーを適用して学外から学内ネッ

学内ネットワークから学外へのユーザ単位トワークへの全通信を遮断している。これによの通信をアプリケーションレベルで確認・り、監視対象をファイアウォールと DMZ に設制御。危険な通信やアプリケーションを遮置しているサーバに限定している。サーバにつ断。

いては、攻撃対象になりやすいソフトウェアをURL フィルタリングを利用してマルウェインストールしないこと、ソフトウェアに脆弱アサイト等への通信を遮断。事務ネット性が発見された場合には早急に対応することなワークからは、業務に必要のないウェブサどで不正アクセス等のリスクを減らしている。

イトへの通信も遮断。


学内ネットワークの内部については、全学既知のマルウェアをブロック。全学ファイ

ファイアウォールのログの分析レポートで異常アウォールで検知できないウイルスについな通信をしているコンピュータが存在していなても、入口対策と異なるアンチウイルス機いかを監視している。急激に通信量が増加する能で防御。など通常と異なる現象が発生した場合には、さ未知のマルウェア等に対して、サンドボッらに詳細な通信状況を調べ、同時に出口対策用

クス環境の WildFire で対応。

ファイアウォールにおいてアプリケーションレベルでの通信状況を確認するようにしている。

3.3 多層防御

出口対策用ファイアウォールでは、侵入、ウファイアウォールによる入口対策や出口対イルス、スパイウェアなど各セキュリティのア策に加え、利用者に次のようなルールを守るこ

ラーム情報は「脅威」ログに記録される。未知のマルウェアの疑いがあるものがみつかった場

用開始時には、大量のログが発生していたが、合には、サンドボックス環境で識別するため、利用者に使用していないソフトウェアの削除や「WildFire への送信」ログに記録される。また、設定の変更を依頼したことにより、ログの量を「URL フィルタリング」ログには、特定のウェ減らすことができた。ただし、新しい OS やアブサイトやウェブサイトカテゴリへのアクセスプリケーションは外部と多数の通信を行うため、をブロック、または警告を生成した時の情報が最近ログの量が増加している。ログの保存領域記録される。導入から約半年経過した 9 月末まは限られているため、ログが長期間保存できなでの各種ログの件数は、表 1 のとおりである。

い可能性が出てきた。

「脅威」ログについては、学外から入ってくるウイルスなどの検出やウェブサイトの攻撃になりそうなブラウザの通信のブロックなどで、重4 情報セキュリティ教育大なインシデントにつながるものはなかった。

日本の組織に対するネットワークを利用し「WildFire への送信」ログからは、未知のマルた攻撃は年々巧妙になっており、情報漏えい等ウェアが少なからずみつかったことがわかった。の被害が後を絶たない。被害の多くは、メールの添付ファイルを開いたり、メール内のリンク

表 1 各種ログの件数
ログの種類をクリックしたり、ウェブサイトを閲覧したことによるウイルス感染が原因である。このよう件数

脅威

134

なウイルス感染による情報漏えいは、ファイア

WildFire への送信

43

ウォールのようなセキュリティ対策製品を導入

23,020

しただけでは被害を防ぐことができない。ウイURL フィルタリングログ

ルス感染を防ぐには、利用者がウイルスに関すこれらのログ等を使って、ボット感染の疑いる知識とその対策を知ることである。そのためがある端末を検知するためにボットネット検知の利用者への情報セキュリティ教育が重要とな機能がある。ボットネットの疑いありと判断さる。本学では多層防御の一つとして、利用者教れると、5 段階の信頼スコアを付けてリスト育を実施している。

アップされるようになっている。出口対策用
ファイアウォールの導入直後には、ボットネッ

4.1 教職員に対する教育

ト検知機能で、ウイルス対策ソフトで検出され教職員については、総務省の「国民のためのないが学外と通信を頻繁に行うソフトウェアが情報セキュリティサイト」 [3] の内容をまとめ、インストールされた PC が発見された。このソ「情報漏えいを防ぐために知っておくこと」とフトウェアは、天気予報をデスクトップに表示題した研修を行った。教職員一人ひとりが、個するもので、悪意のあるサイトへ多数アクセス

人情報を取り扱っているという事実を認識し、しようとしていたのを、URL フィルタリングで自組織のネットワーク環境を理解した上で、情ブロックされたことによりわかった。

報漏えいをさせないための方策を理解し実践す

導入から約半年間で、約 30 台が高いスコアでボットネットの疑いありとされたが、ほとんどは学生用 PC だった。学生用 PC には環境復元ツールがインストールされているため、一時的にウイルスを持ち込んでいたとしても、電源を切ると環境が復元される。今のところ、大きな問題にはなっていない。
出口対策のファイアウォールのログは、インシデント対応時にログが必要になることを考慮して約 1 年間保存できるようになっている。運ることを目的とした。以下に研修の詳細を示す。
1.

情報セキュリティの重要性の認識
・ 学生、教職員の個人情報を取扱っているという責任を自覚
・ 過去の情報漏えい事例から、社会的な責任の重さを理解
・ 情報セキュリティ対策の必要性を理解
・ 情報漏えい対策に自覚を持って取り組む姿勢を養成

2.

3.

自組織のネットワーク環境とセキュリ

犯罪や情報セキュリティに関する最新情報を交ティ対策の理解

え、次のような内容で情報セキュリティに関す・ 自組織のネットワーク環境の理解る教育を行っている。なお、最近はほとんどの・ 技術的なセキュリティ対策の理解学生がスマートフォンを所有しているため、無情報漏えいをさせないための方策の理線 LAN の安全な利用方法を含めてスマート解と実践

フォンの情報セキュリティについても教育する

・ 安全なパスワード管理ようにした。

・ ウイルス対策

1.

・ ソフトウェアの情報セキュリティ

サイバー犯罪について
・ インターネットの脅威

対策

・ コンピュータウイルス

・ メールの誤送信

・ 迷惑メール・ 標的型攻撃への対策

・ 不正アクセス・ 悪意のあるホームページ

・ 詐欺等の犯罪

・ アプリケーションのライセンスと・ 個人情報の悪用利用規約の確認

2.

情報セキュリティとは・ ソフトウェアと著作権

3.

情報セキュリティ対策

・ 安全な無線 LAN の利用

・ ソフトウェアを最新状態に保つ
・ ウイルス対策

定期試験によって学生の理解度を確認でき

・ ID とパスワードの管理る講義と異なり、教職員研修では理解度を把握

4.

SNS 利用上の注意することが難しい。2016 年に実施したセキュリ

5.

無線 LAN を安全に利用するために

ティ研修では、その 2 週間後に行った e ラーニ

6.

スマートフォンの情報セキュリティ

ング研修の中で、セキュリティに関するウェブテストに解答させることで理解度を調べた。教

毎回の授業では確認テストを行っているが、職員 31 名が解答したウェブテストの結果は、平前期の定期試験にも情報セキュリティを重点内

均 80 点であったため、教職員の理解度が高かっ容として含めることで、学生に情報セキュリたことを確認できた。問題の中で正解率が低ティの重要性を認識させている。

かったものは、ボットの感染防止対策に関するものだった。ボットはウイルスのように一般的に使われる用語ではないため、なじみがなかったものと思われる。

4.3 情報セキュリティに関する学生の意識
短大では、2014 年から “情報機器の利用状況等に関する調査”[2]と題して、学生が日頃どのような情報端末を利用し、どのように活用し4.2 学生に対する教育ているのか、さらにコンピュータウイルスやコ短大の学生に対しては、1 年前期の「基礎情ンピュータ犯罪に対してどのような意識を持っ報科学演習 1」において情報セキュリティ教育ているかを調査している。このアンケートは、4を行っている。高校の共通教科「情報」に情報つの学科において「基礎情報科学演習 1」を履

セキュリティの内容が含まれているが、入学時修後の 1 年生を対象に実施しており、2014 年はには高校で学習した内容を忘れている学生が多166 名、2015 年は 156 名、2016 年は 159 名の回いため、入学後に学内ネットワークの利用法と答を得た。

あわせてセキュリティ教育を行っている。

自宅 PC やスマートフォン等の携帯情報端末

著者らは、非常勤講師として短大の 4 つの学のセキュリティに関する集計結果からは、学生科（食物栄養科、音楽科、文化コミュニケーショの情報セキュリティに関する意識がわかる。セン学科、保育学科）のうち 2 つの学科の授業をキュリティに関する各設問と 3 年間の結果およ担当している。担当している授業では、サイバーび考察を以下に示す。

設問 1 は、PC を対象としたセキュリティの意識を問うものである。

利用している学生が PC のセキュリティ対策を行っているかを示したものである。2014 年には71.4%がウイルス対策を行っていると回答して1. コンピュータウイルスやコンピュータ犯罪にいたが、2016 年には 56.5%と減少していた。まよる被害が多数報告されています。あなたはた、対策していないと回答した学生が、11.6%

PC (自宅、大学、インターネットカフェ等もいた。これは、ほとんどの学生が利用している含む)を使っていて、コンピュータウイルスや携帯に比べると、自宅で PC を利用している学

コンピュータ犯罪による被害を受けるのではないかという不安はありますか。
100%
80%

5.4%
27.1%

対する意識が低下している一因と思われる。

9.6%

6.9%

25.6%

37.7%

60%
40%

57.2%

50.6%

10.2%

14.1%

9.4%

2014年

2015年

2016年

かなり不安がある

少し不安があるあまり不安はない

全く不安はない

100%

4.8%

7.1%

7.2%

80%

23.8%

19.6%

27.5%

58.7%

58.9%

12.7%

14.3%

13.0%

2014年

2015年

2016年

60%

45.9%

20%
0%

生が少ないことが、PC 利用時のセキュリティに

40%

52.2%

20%

0%

図 2：設問 1 の回答

かなり不安がある

少し不安があるあまり不安はない

全く不安はない

図 4：設問 1 の回答

PC 利用時、コンピュータウイルスやコン（自宅における PC 利用者のみ）

ピュータ犯罪に多少なりとも不安を抱いている
学生（かなり不安がある、少し不安があると回100%答した学生）の割合は、2014 年の 67.4%から 201680%

年の 55.3%へと、3 年間で減少していた(図 2)。

62.0%

64.1%

56.6%

40%
20%

31.9%

3.6%

11.6%

62.5%

56.5%

2014年

2015年

2016年

対策している

対策していない

60%
71.4%

20%

80%
60%

33.9%

0.0%

40%

100%

28.6%

38.0%

35.9%

43.4%

0%
わからない

図 5： PC 利用時のウイルス対策の有無（自宅における PC 利用者のみ）

0%

2014年
利用している

2015年

2016年

利用していない

図 3：自宅における PC 利用

自宅で PC を利用している学生の割合を図 3に示すが、いずれの年度も 40％前後だった。自宅で PC を利用している学生のみ（2014 年は 63名、2015 年は 56 名、2016 年は 69 名）の設問 1

設問 2～3 は、個人所有の情報携帯端末を対象としたセキュリティの意識を問うものである。
2. ス マ ー ト フ ォ ン や タ ブ レ ッ ト で も 、 コ ン
ピュータウイルスやコンピュータ犯罪による被害が多数報告されています。あなたは携帯情報端末(スマートフォン、タブレット)を使っの結果は、図 4 のとおりである。多少なりともていて、コンピュータウイルスやコンピュー不安を感じている学生の割合は、図 2 に示した

タ犯罪による被害を受けるのではないかとい

結果よりも高かった。図 5 には、自宅で PC をう不安はありますか。

100%
80%

10.2%

9.6%

4.4%

27.7%

25.0%

37.1%

50.6%

46.8%

11.4%

18.6%

11.3%

2014年

2015年

2016年

60%

40%

本稿では、未知の脅威や標的型攻撃に対応するために 2016 年 4 月から運用を開始した出口対

47.2%

20%
0%

5 まとめ

かなり不安がある

少し不安があるあまり不安はない

全く不安はない

図 6：設問 2 の回答策用ファイアウォールの役割と、以前から運用していた入口対策を組み合わせた 2 台のファイアウォールによる多段のセキュリティ対策、教職員や学生のセキュリティ意識を向上させるための利用者教育など、本学の多層防御を考慮したセキュリティ対策の強化について報告した。
入口対策用の全学ファイアウォールで学外と携帯情報端末の利用において、コンピュータウイルスやコンピュータ犯罪に対して多少なりとも不安を抱いている学生は、3 年間とも約60 %であった（図 6）。

学内間の全通信を監視し、出口対策用ファイアウォールで学内コンピュータから外部への通信に関する詳細情報を得るという、2 台のファイアウォールの特性にあわせた運用方法でセキュリティ対策を行っている。出口対策用ファイア

3. 携帯情報端末(スマートフォン、タブレット)にウイルスなどのセキュリティ対策をしていウォールを導入して約半年経過したが、学内ネットワークから学外への通信を監視して危険な通信を遮断するなどの制御ができるようにますか。

なったため、ほぼ期待どおりのセキュリティ対策を行うことができていると考える。

100%
80%

セキュリティ教育は、利用者にセキュリティ
43.4%

42.3%41.5%

27.1%

23.1%

18.2%

29.5%

34.6%

40.3%

2014年

2015年

2016年

セキュリティの強化と利用者の利便性は相反対策していないわからないするため、どこまでセキュリティを強化するか60%
40%

20%実施する必要があるため、教職員研修の時期や学生教育の内容などを今後も検討していく。

図 7：設問 3 の回答

ウイルス対策ソフトの導入などにより、携帯にセキュリティ対策を行っている学生は、2014
年は 29.5%だったが、2016 年には 40.3%と増加した（図 7）。
わからないと回答した学生の多くは、iPhone利用者である。スマートフォンのセキュリティについては、授業でも最新事件を取り入れた教育を行っており、Android 端末については、ウイルス対策ソフトを導入するように指導している。セキュリティ対策を行っている学生の割合が増加していることから、教育の効果があったものと思われる。に関心を持たせるような教育を行う必要がある。
最新の事例や対策などを紹介しながら定期的に0%対策している対策の重要性を理解させるとともに、その対策についても、今後の課題である。

参考文献[1] 古市恵美子、牧幸浩、「小規模大学におけるMacOS と Windows 共存環境による情報教育基盤構築と教育活用」、大学 ICT 推進協議会
2014 年度年次大会講演論文集、2014 年 12 月
[2] 牧幸浩、平川幹和子、「乖離した習熟度と意識レベル：学生のコンピュータリテラシとビジネスマナーおよびセキュリティ」、大学 ICT推進協議会 2014 年度年次大会講演論文集、2014 年 12 月
[3] 総務省、「国民のための情報セキュリティサイト」、
http://www.soumu.go.jp/main_sosiki/joho_tsusin/
security/