IPsec (strongSwan / LibreSwan)（IPsecベースのVPN）

2025年4月7日 2025年4月7日

KoAN

IPsec (strongSwan / LibreSwan) とは

IPsec (Internet Protocol Security) は、インターネット上での安全な通信を実現するためのプロトコルスイートで、VPN (Virtual Private Network) の構築に広く利用されています。特に、Linux 環境で IPsec を実装するための代表的なソフトウェアとして strongSwan および LibreSwan が存在します。これらは、安全なサイト間 VPN やリモートアクセス VPN の構築に適しています。

IPsec の特徴

IPsec は、ネットワークレイヤー (Layer 3) で動作し、VPN を介したデータ通信の暗号化と認証を提供します。以下の特徴があります。

強力な暗号化: AES-256 などの高度な暗号化技術を使用し、安全な通信を実現。
ネットワークレイヤーでの保護: アプリケーションに依存せず、すべての IP 通信を暗号化可能。
柔軟な VPN 構築: サイト間 VPN、リモートアクセス VPN など多様な構成が可能。
標準プロトコル: IKEv1/IKEv2 (Internet Key Exchange) を使用し、相互運用性が高い。
認証方式の多様性: 事前共有鍵 (PSK)、X.509 証明書、EAP 認証などをサポート。

IPsec の主な機能

IPsec は、ネットワーク全体のセキュリティを向上させるため、以下の機能を提供します。

データの暗号化: AES、3DES などの暗号化方式を使用し、盗聴を防止。
データの認証: HMAC-SHA2 などのハッシュ関数を使用してデータの改ざんを防ぐ。
VPN トンネル: IPsec トンネルモードにより、異なる拠点間のネットワークを接続可能。
モバイルデバイス対応: IKEv2 を利用した EAP 認証により、モバイル端末からの VPN 接続が可能。
ファイアウォールとの連携: iptables や nftables などと連携し、VPN 通信を制御。

strongSwan と LibreSwan の違い

Linux で IPsec VPN を実装する際、主に strongSwan と LibreSwan の 2 つの選択肢があります。それぞれの特徴を比較すると、以下のようになります。

項目	strongSwan	LibreSwan
開発元	strongSwan Project (ドイツ)	Fedora / Red Hat Community
IKE バージョン	IKEv1, IKEv2	IKEv1, IKEv2
主な用途	サイト間 VPN、モバイル VPN、クラウド環境	Red Hat 系ディストリビューション向け VPN
プラットフォーム	Debian, Ubuntu, CentOS, Fedora, Arch Linux	Fedora, CentOS, RHEL
認証方式	PSK, X.509 証明書, EAP	PSK, X.509 証明書

IPsec VPN の用途

IPsec VPN は、以下のようなシナリオで活用されています。

サイト間 VPN: 企業の異なる拠点間を安全に接続し、プライベートネットワークを構築。
リモートアクセス VPN: 従業員が自宅や外出先から安全に企業ネットワークに接続可能。
クラウド接続: AWS, GCP, Azure などのクラウド環境とオンプレミス環境を安全に接続。
IoT デバイスの保護: IoT 機器とサーバー間の通信を暗号化し、セキュリティを向上。

IPsec VPN のセキュリティ

IPsec VPN を安全に運用するために、以下のセキュリティ対策を推奨します。

強力な暗号化: AES-256 や SHA-512 などの強力な暗号アルゴリズムを使用。
認証の強化: 事前共有鍵 (PSK) ではなく X.509 証明書を使用。
ファイアウォールの適用: iptables や nftables で不要な通信を制限。
ログ管理: VPN 接続ログを定期的に確認し、不正アクセスを検出。

IPsec VPN と他の VPN プロトコルの比較

IPsec VPN は、他の VPN プロトコルと比較して、企業向けネットワークに適した高いセキュリティを提供します。

プロトコル	セキュリティ	速度	モバイル対応	ファイアウォール回避
IPsec (strongSwan/LibreSwan)	非常に強力	速い	中程度	一部対応
OpenVPN	強力	中程度	良好	対応
WireGuard	非常に強力	非常に速い	良好	対応