ファイアウォール【firewall】

概要

ファイアウォールとは、ネットワークの境界などに設置され、内外の通信を中継・監視し、外部の攻撃から内部を保護するためのソフトウェアや機器、システムなどのこと。

原義は「防火壁」で、外部から攻撃のために送り込まれるデータに対する防御を、火事の炎を遮断して延焼を防ぐことになぞらえている。「FW」「F/W」などの略号で示されることもある。

一般的な構成では、ファイアウォールに内部ネットワークLAN)の回線とインターネットなど外部ネットワークWAN)の回線を両方つなぎ、内部と外部の境界をまたぐ通信が必ずファイアウォールを通過するようにして、一定の基準に従って不正と判断した通信を遮断する。

サーバコンピュータ上でソフトウェアとして動作するものと、専用の通信機器(アプライアンス)として提供されるもの、ルータなどのネットワーク機器の機能の一つとして統合されているものがあり、防御対象や規模などに応じて選択する。パソコン向けのセキュリティソフトオペレーティングシステム(OS)にはファイアウォール機能が含まれることもある。

パケットフィルタリング方式

ファイアウォールが通信の可否を判断する方式には様々なものがあるが、最も一般的なのは「パケットフィルタリング」(packet filtering)と呼ばれる方式で、内外を通過するパケットの制御情報(ヘッダ)を読み取り、あらかじめ指定された条件に基づいて通過か破棄かの判定を行う。

よく用いられる条件として、送信元IPアドレス、宛先IPアドレスプロトコルの種類(ICMP/UDP/TCP)、送信元ポート番号、宛先ポート番号、通信の方向(内部→外部/外部→内部)などがあり、これらの組み合わせによって可否を指定することができる。

形式的な判定だけでなく、TCPコネクションの状態などを一定の過去まで記録しておき、過去の通信と辻褄の合わない奇妙な制御情報が記載されたパケットが届くと攻撃の試みであるとみなして拒絶する「ステートフルパケットインスペクション」(SPI)など、高度な判断が可能な製品もある。

他の方式

パケットフィルタ方式は原則としてIPInternet Protocol)の制御情報を利用するが、トランスポート層TCPTransmission Control Protocol)やUDPUser Datagram Protocol)のレベルで通信の中継を行うものを「サーキットレベルゲートウェイ」という。SOCKSなどが該当し、通過や遮断の制御だけでなく、NATのようにプライベートIPアドレスグローバルIPアドレスの変換なども行う。

また、さらに上位のHTTPなど個別のアプリケーション層プロトコルの制御情報を用いて通信制御を行うものは「アプリケーションレベルゲートウェイ」という。プロキシサーバなどが該当し、アドレス変換やコンテンツのキャッシュウイルスチェックなどの機能も合わせて提供される。

パーソナルファイアウォール

家庭などでパソコンに導入する個人向けの製品は「パーソナルファイアウォール」(PFWPersonal Firewall)と呼ばれる。パソコンと外部の機器とのネットワーク通信を監視し、あらかじめ指定された条件に基づいて許可された通信以外を遮断する。

単体の製品やフリーソフトウェアがあるほか、セキュリティソフトウェア企業などでは、アンチウイルスソフトなどと共に統合セキュリティソフトウェア(「○○インターネットセキュリティ」といった製品)の機能の一部として提供している場合がある。Windowsでは標準で内蔵されている「Windows Defender」にパーソナルファイアウォール機能が組み込まれている。

(2023.4.20更新)

他の用語辞典による「ファイアウォール」の解説 (外部サイト)

資格試験などの「ファイアウォール」の出題履歴

▼ ITパスポート試験
令4 問64】 a〜d のうち、ファイアウォールの設置によって実現できる事項として、適切なものだけを全て挙げたものはどれか。a 外部に公開するWebサーバやメールサーバを設置するためのDMZの構築b 外部のネットワークから組織内部のネットワークヘの不正アクセスの防止c サーバルームの入り口に設置することによるアクセスを承認された人だけの入室d 不特定多数のクライアントからの大量の要求を複数のサーバに動的に振り分けることによるサーバ負荷の分散。
平25春 問68】 ファイアウォール機能付きルータとハブを用いて、PC3台とインターネット対応テレビをインターネットに接続したい。全ての機器に対して、ルータのファイアウォール機能が生かせる配線として適切なものはどれか。
▼ 基本情報技術者試験
令7修7 問31】 社内ネットワークとインターネットの接続点に,ステートフルインスペクション機能をもたない,静的なパケットフィルタリング型のファイアウォールを設置している。
令6修6 問33】 インターネットとの接続において,ファイアウォールのNAPT機能によるセキュリティ上の効果はどれか。
令2修6 問44】 パケットフィルタリング型ファイアウォールが,通信パケットの通過を許可するかどうかを判断するときに用いるものはどれか。
令1修6 問43】 社内ネットワークとインターネットの接続点に,ステートフルインスペクション機能をもたない,静的なパケットフィルタリング型のファイアウォールを設置している。
平30修7 問43】 社内ネットワークとインターネットの接続点にパケットフィルタリング型のファイアウォールを設置して,社内ネットワーク上のPCからインターネット上のWebサーバの80番ポートにアクセスできるようにするとき,フィルタリングで許可するルールの適切な組みはどれか。
平30春 問44】 社内ネットワークとインターネットの接続点に,ステートフルインスペクション機能をもたない,静的なパケットフィルタリング型のファイアウォールを設置している。
平29修7 問43】 パケットフィルタリング型ファイアウォールがルール一覧に基づいてパケットを制御する場合,パケットAに適用されるルールとそのときの動作はどれか。
平29春 問42】 社内ネットワークとインターネットの接続点にパケットフィルタリング型のファイアウォールを設置して,社内ネットワーク上のPCからインターネット上のWebサーバの80番ポートにアクセスできるようにするとき,フィルタリングで許可するルールの適切な組みはどれか。
平29修1 問41】 パケットフィルタリング型ファイアウォールのフィルタリングルールを用いて,本来必要なサービスに影響を及ぼすことなく防げるものはどれか。
平28修1 問41】 社内ネットワークとインターネットの接続点にパケットフィルタリング型のファイアウォールを設置して,社内ネットワーク上のPCからインターネット上のWebサーバの80番ポートにアクセスできるようにするとき,フィルタリングで許可するルールの適切な組みはどれか。
平27秋 問44】 パケットフィルタリング型ファイアウォールがルール一覧に基づいてパケットを制御する場合,パケットAに適用されるルールとそのときの動作はどれか。
平26修7 問41】 パケットフィルタリング型ファイアウォールのフィルタリングルールを用いて,本来必要なサービスに影響を及ぼすことなく防げるものはどれか。
平26修7 問42】 パケットフィルタリング型ファイアウォールがルール一覧に基づいてパケットを制御する場合,パケットAに適用されるルールとそのときの動作はどれか。
平25秋 問45】 社内ネットワークとインターネットの接続点にパケットフィルタリング型のファイアウォールを設置して,社内ネットワーク上のPCからインターネット上のWebサーバの80番ポートにアクセスできるようにするとき,フィルタリングで許可するルールの適切な組みはどれか。
平25春 問42】 パケットフィルタリング型ファイアウォールがルール一覧に基づいてパケットを制御する場合,パケットAに適用されるルールとそのときの動作はどれか。
平24修12 問41】 図に示すネットワーク構成で,Webページの閲覧だけを社外に提供する。攻撃を防止するためにファイアウォールのIPパケットフィルタリングを設定する場合,フィルタリングルールでインターネットからDMZへのパケットの通過を禁止できないプロトコルはどれか。
平24修7 問45】 社内ネットワークとインターネットの接続点にパケットフィルタリング型ファイアウォールを設置して,社内ネットワーク上のPCからインターネット上のWebサーバ(ポート番号80)にアクセスできるようにするとき,フィルタリングで許可するルールの適切な組合せはどれか。
平24修1 問43】 パケットフィルタリング型ファイアウォールがルール一覧に示したアクションに基づいてパケットを制御する場合,パケットAに対する処理はどれか。
平23春 問44】 社内ネットワークとインターネットの接続点にパケットフィルタリング型ファイアウォールを設置して,社内ネットワーク上のPCからインターネット上のWebサーバ(ポート番号80)にアクセスできるようにするとき,フィルタリングで許可するルールの適切な組合せはどれか。
平22修6 問42】 図に示すネットワーク構成で,Webページの閲覧だけを社外に提供する。攻撃を防止するためにファイアウォールのIPパケットフィルタリングを設定する場合,フィルタリングルールでインターネットからDMZへのパケットの通過を禁止できないプロトコルはどれか。
平21秋 問44】 社内ネットワークとインターネットの接続点にパケットフィルタリング型ファイアウォールを設置して,社内ネットワーク上のPCからインターネット上のWebサーバ(ポート番号80)にアクセスできるようにするとき,フィルタリングで許可するルールの適切な組合せはどれか。