「情報セキュリティ」実践報告
東京都立町田高等学校
小原 格

東京都立町田高等学校 情報科

昨年度本校での授業（１）
年間計画（１学期）【理論と問題解決の基礎】
メディアとコミュニケーション
ネットワークのしくみ
情報セキュリティ

問題解決のための方法

モデル化とシミュレーション

基礎技術・知識（PCやネットワークの利用とマナー）

東京都立町田高等学校 情報科

昨年度本校での授業（２）
年間計画（２学期）【問題解決の実践と情報社会】

コンピュータと情報の処理

情報社会と情報システム

問題の解決と処理手順の自動化

グループで行う問題解決（アンケート実習）
１学期の基礎技術と知識
東京都立町田高等学校 情報科

昨年度本校での授業（３）
年間計画（３学期）【情報社会における探究活動】

総合実習（情報通信ネットワークと問題解決）
スライド、発表、個人レポート

２学期での問題解決能力

１学期での基礎技術・知識
東京都立町田高等学校 情報科

「情報セキュリティ」指導の概要
技術的側面

組織的側面
・人間の役割•個人認証• アクセス制御• コンピュータウイルス対策• 情報漏洩対策• 暗号化など• 情報セキュリティポリシー
• 情報セキュリティ委員会• 教育・訓練• 監査など法的側面
不正アクセス禁止法・個人情報保護法など

東京都立町田高等学校 情報科

今までの「情報セキュリティ」指導の流れ
第４３回 情報社会における法「個人情報保護」「不正アクセス禁止法」「知的財産権」など

第４２回 情報社会と情報システム「安全な情報社会」「ネットワーク犯罪」「フィッシング」など

レポート（中間考査代わり）「情報発信に関連した具体的なトラブル」

今回のポイント

第９回 情報セキュリティ「ソーシャルエンジニアリング」「認証技術」「システム対策」「暗号化」など

第８回 ネットワークの動作としくみ「プロトコル」「ルーティング」

第４回 情報の「特性」の理解「形がない」「減らない」「コピーされて伝わる」

第２回 コンピュータと情報処理「ログオン・ログオフ」「アクセス制御」「パスワード」「不正アクセス禁止法」「ログ」など

東京都立町田高等学校 情報科

本年度の実践

東京都立町田高等学校 情報科

インターネットと通信（教科書 pp.46～51）
情報の科学 第８回授業
02ネットワークがつなぐコミュニケーション

対応データ：17exp08.xls
東京都立町田高等学校
情報科
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「プロトコル」とは・・・
ネットワーク上での通信のためのさまざまな取り決めや手順のこと（教科書P.48）
では、「あじさい」さんから「からまつ」さんまで、「データ」を届けてみましょう。
東京都立町田高等学校 情報科

つまり・・・• どのようにして通信相手を見つけるか• どのようにしてデータを届けるかがポイントとなる！！

東京都立町田高等学校 情報科

「からまつ」さん、いたら返事して！
あじさい・・・・・・・・・・・・・・
いちょう

このネットワーク内のどこかには、いるんだね・・・・・・・
うぐいす・・・・・・・

ハブ
えのぐ
いるよ～！

からまつ

おおわし・・・・・・・

きりぎりす

・・・・・・・

東京都立町田高等学校
くすのき 情報科

送ったらネットワーク内のよかったよかった。
全員に届いちゃうから、これで送信完了だ！！
「からまつ」さんだけひろってね
あじさい

私あてじゃないから捨てよう
いちょう

私あてじゃないから捨てよう
うぐいす

私あてじゃないから捨てよう

私あてじゃないから捨てよう
ハブ
えのぐ
おっと、俺あてだ。
とどいたぞ～！
とっておこう。

からまつ

私あてじゃないから捨てよう

きりぎりす

おおわし
私あてじゃないから捨てよう

東京都立町田高等学校
くすのき 情報科

実習１• 「大声叫び手渡し」プロトコルを利用し、データを届けてみよう！！
• 制限時間３０秒

東京都立町田高等学校 情報科

課題１「大声叫び手渡し」プロトコルの「良い点」と「問題点」を考えてみよう
ポイント：

難易度

台数

安全性

東京都立町田高等学校 情報科

インターネットでの通信（ＴＣＰ／ＩＰ プロトコル）

東京都立町田高等学校 情報科

ＩＰアドレス（p.50）
それぞれのコンピュータを区別する「電話番号」のようなもの□．□．□．□
それぞれ０～２５５の数値が入る

8bit（256通り）が4桁＝32bit (約43億)例） 202.232.190.90※普段は、www.kantei.go.jp のように、数値を東京都立町田高等学校 情報科
わかりやすい文字列に変えて利用している。

DNS（p.51）• ＩＰアドレスとドメイン名を対応させるシステム• 携帯の「アドレス帳」をイメージすると良い。
①www.kantei.go.jpを入力④IPアドレスでアクセス⑤閲覧できる②ＤＮＳサーバに問い合わせる

ＤＮＳ
サーバ

③202.232.75.151だよ
www.kantei.go.jp
Webサーバ（202.232.75.151）

東京都立町田高等学校 情報科

ネットワークの例：192.168.11.0
192.168.11.1

192.168.11.2

192.168.11.3

アドレスの、最初のいくつかが同じ→ 同じネットワーク
ハブ
192.168.11.4

192.168.11.6

192.168.11.5

192.168.11.7

東京都立町田高等学校
192.168.11.8 情報科

町田高校：０４２（７２２）２２０１
電話局

電話交換機

（内線）
事務室：１１番
職員室：４２番
ＰＣ室：５８番
・・・・・・・・

町田高校：218.47.162.81
ルーター
プロバイダ

（プライベートアドレス）
１号機:192.168.1.101
２号機:192.168.1.102
・・・・・・

インターネット
番号を「節約」するために、電話でいう「内線」の東京都立町田高等学校情報科ようなアドレスを割り当てるルーターの役割
内部のネットワーク（ＬＡＮ）を、外部（ＷＡＮ）と「つなぐ」機械。
簡単なファイアウォール機能がついていることが多い。

内部（LAN）へ外部（WAN）へつなげる所
つなげる所
東京都立町田高等学校
情報科（ハブとしても使える）

192.168.12.0
192.168.12.5

192.168.11.0

192.168.12.4

192.168.11.5

192.168.11.3

違うネットワーク宛てだ。
ルーターさんよろしく

192.168.12.2

192.168.12.3

おっと、このネットワークは、俺のとなりだぞ！！ 直接はわからないから、とりあえずとなりに渡そう

192.168.12.1

192.168.11.2

192.168.11.1

192.168.14.0
192.168.14.5

192.168.11.4

192.168.13.0

192.168.14.2
192.168.14.1

192.168.13.2

192.168.13.5

192.168.13.3

192.168.13.4

192.168.13.1

これはうちのネットワーク当てだな。３番いるかい？
じゃあ、ブロードキャストするから拾ってね。

192.168.14.4

192.168.14.3

ここにいるよ東京都立町田高等学校 情報科

実習２「TCP/IP」にならって送受信してみよう！！
＜準備＞「差出人」の所に自分のアドレス（３カ所全部）を書き入れ、以下のように３つに切り離す。手で切って良い。
差出人：○．○．○．○

宛先：

差出人：○．○．○．○

192.168.14.8 春と秋とどち
宛先：

差出人：○．○．○．○

192.168.14.8 らが好きです

宛先：

192.168.14.8 か？

（厳密に３等分でなくても良いので、自分と宛先のアドレスがわかるように！！）

東京都立町田高等学校 情報科

１９２．１６８．１２．０

１９２．１６８．１１．０

１９２．１６８．１４．０

１９２．１６８．１３．０

東京都立町田高等学校 情報科

192.168.12.0
192.168.12.5

192.168.11.0

192.168.12.4

192.168.11.5

ルーターのトラブル！
192.168.12.2

２つめのデータだよ
いつものルートは反応がない
192.168.11.4
ぞ。次のルートに送ろう

192.168.12.3

192.168.12.1

192.168.13.0

192.168.14.2
192.168.14.1

192.168.14.4

192.168.14.3

192.168.11.2

192.168.11.1

192.168.14.0
192.168.14.5

192.168.11.3

192.168.13.2

192.168.13.5

192.168.13.3

192.168.13.4

192.168.13.1

東京都立町田高等学校 情報科

192.168.12.0
192.168.12.5

192.168.11.0192.168.12.4

192.168.11.5

192.168.11.3

192.168.11.4

192.168.11.2

３つ届いたようだな。
送信成功！！

192.168.12.2

よし、次は３つめのパケットだ！！
返事がこないなあ。

192.168.12.3

さてはトラブルがおきたな。再送だ！！

192.168.12.1

192.168.11.1

192.168.14.0
192.168.14.5

192.168.13.0

192.168.14.2

192.168.13.2
192.168.14.1

192.168.13.5

192.168.13.1

トラブルだ！３つめのパケットが失われた！
192.168.14.4

192.168.14.3

192.168.13.3

192.168.13.4「全部ついたよ」って伝えてね「２つめまではきてるぞ」って送り主に伝えてね

東京都立町田高等学校 情報科

まとめ課題• プロトコルにはたくさんの種類があります。それぞれ目的に応じて使い分けられており、階層化されています。
• インターネットでは、TCP/IPというプロトコルが使われており、TCPはパケット分割など通信の信頼性を、IPは宛先にデータを届ける役割を担っています。
以上のことを考えて、本日学習した内容を簡単に自分の言葉でまとめてみましょう。
東京都立町田高等学校 情報科

情報セキュリティ
情報セキュリティ技術の活用
情報の科学 第９回授業
03情報システムが支える社会
対応ファイル：17exp09.xls
東京都立町田高等学校 情報科

前回（第８回）の復習• インターネットは、ネットワークの集まり• ネットワークごとに、ルータがある• 「アドレス帳」のようなDNSサーバがある

東京都立町田高等学校 情報科

送ったらネットワーク内の全員に届いちゃうから、「からまつ」さんだけひろってね
あじさい

私あてじゃないから捨てよう
いちょう

私あてじゃないから捨てよう
うぐいす

私あてじゃないから捨てよう

私あてじゃないから捨てよう
ハブ
えのぐ
おっと、俺あてだ。
とっておこう。

からまつ

私あてじゃないから捨てよう

きりぎりす

おおわし
私あてじゃないから捨てよう

東京都立町田高等学校くすのき 情報科

ネットワークの例：192.168.11.0
192.168.11.1

192.168.11.2

192.168.11.3

アドレスの、最初のいくつかが同じ→ 同じネットワーク
ハブ
192.168.11.4

192.168.11.6

192.168.11.5

192.168.11.7

東京都立町田高等学校
192.168.11.8 情報科

町田高校：218.47.162.81
ルーター
プロバイダ

（プライベートアドレス）
１号機:192.168.1.101
２号機:192.168.1.102
・・・・・・

インターネット
番号を「節約」するために、電話でいう「内線」のようなアドレスを割り当てる

内部（LAN）へ外部（WAN）へつなげる所
つなげる所
東京都立町田高等学校
情報科（ハブとしても使える）

DNS（p.51）• ＩＰアドレスとドメイン名を対応させるシステム• 携帯の「アドレス帳」をイメージすると良い。
①www.kantei.go.jpを入力④IPアドレスでアクセス⑤閲覧できる②ＤＮＳサーバに問い合わせる

ＤＮＳ
サーバ

③202.232.75.151だよ
www.kantei.go.jp
Webサーバ（202.232.75.151）

東京都立町田高等学校 情報科

課題（5分）• 前回の「ネットワークのしくみ」の中で、悪意を持った人の、どのような不正アクセスが考えられるか。具体的に１つ挙げよ。
• この不正アクセス等に対し、どのような対応策が考えられるか。具体的に１つ挙げよ。
• グループで最低１つ考える。
• 終了後、発表（各グループ１５秒程度）※どのチームの誰に当たるかわかりません。
全員で考え、協力し、だれが発表しても良いように。
東京都立町田高等学校 情報科

グループワークの結果

東京都立町田高等学校 情報科

ブロードキャスト＜脅威＞• 情報漏洩が起こる• メールの中身がバレてしまう＜対応策＞• 必要な相手のみ届けられるようにする• ウイルス対策ソフトを入れる
東京都立町田高等学校 情報科

IPアドレス＜脅威＞• なりすまし• 情報が洩れる
＜対応策＞• IPアドレスをばれないよ
うにする

東京都立町田高等学校 情報科

ルータ
＜脅威＞
• 外部からのアタック• 大量のデータでダウン• ルータを乗っ取られる＜対応策＞• パスワードをしっかり• ウイルス対策ソフト

東京都立町田高等学校 情報科

DNS
＜脅威＞
• DNSがウイルスにやられて通信できなくなる＜対応策＞• ウイルス対策ソフト

東京都立町田高等学校 情報科

情報セキュリティ対策• 技術的な側面– 機器やソフトウェア等を用いて対策• 人的・組織的な側面– 利用者の教育や啓発を行うことによる対策• 法的な側面– 不正アクセス禁止法などによる対策

東京都立町田高等学校 情報科

技術的な対策• 対策の例（P.74～75）– ファイアウォール••

ルータや専用ソフトウェアの導入
パケットフィルタリング（不正なパケットの遮断）– セキュリティホールの修復•

OSやソフトウェアのアップデート– ウイルス対策ソフトウェアの導入– 暗号化•ネットワーク上では簡単に「盗聴」できてしまう→ 知られてもすぐには分からないように暗号化する
東京都立町田高等学校 情報科

暗号の必要性
特定の相手にのみ情報を伝達したいが、その他の人にも知られてしまう可能性がある場合例）• 試合で見方だけに作戦を伝えたい

東京都立町田高等学校 情報科

セキュリティへ
パケットキャプチャ

ワーム・ウイルス

ログ管理
パケット実習ＳＰＡＭメール

ＳＳＬ

ルーティングとＴＴＬ

東京都立町田高等学校 情報科

まとめ• セキュリティに関して、とても語りやすくなった– 「パケット実習でやったように・・・」• 直感的 → 具体的な知識や技術• 人的対策の必要性– セキュリティアップデート、パスワード、ルータ、ハブのソケット、ソーシャルエンジニアリング等※「情報科準備室 ～小原研究室」にて、生徒向けに授業で用いた教材を公開しています。
（「町田 小原」で検索）
東京都立町田高等学校 情報科

参考文献• 高等学校学習指導要領解説 情報編（平成22年５月 文部科学省 開隆堂）
• 新・情報の科学（平成29年３月 水越敏行、村井純、生田孝至ほか40名 日本文教出版）• 情報科準備室 ～小原研究室
http://www.johoka.info/（2017.6.29閲覧）• 小原格 実践事例（情報セキュリティの確保） 高等学校各教科等担当指導主事連絡協議会発表
資料（2014）
東京都立町田高等学校 情報科