**トンネルモード（Tunnel Mode）**は、IPsec（Internet Protocol Security）プロトコルで用いられる通信モードの一つであり、ネットワーク間の安全な通信を実現するための基盤です。
この記事では、トンネルモードの仕組みとその重要性、そしてトンネルモードがどのようにVPNを支えるかについて詳しく解説します。
トンネルモードの基本
トンネルモードとは？
トンネルモードとは、IPsecの通信モードの一つで、元のIPヘッダを暗号化し、新たなIPヘッダを付与してパケットを送信する方法です。
これにより、ネットワーク間に安全な仮想トンネルが形成され、データが保護されて送受信されます。
IPsecと認証・暗号化
IPsecは、インターネット上での安全な通信を可能にするためのプロトコルです。
通信内容の暗号化や認証により、ネットワーク上でやり取りされるデータが第三者に漏洩するリスクを軽減します。
トンネルモードの構造
トンネルモードと新しいIPヘッダ
トンネルモードでは、もとのIPデータグラムに対し、新しいIPヘッダが付与され、暗号化とカプセル化が行われます。
こうしたデータの処理は、トンネルの両端にある機器（ルータやVPNゲートウェイ）で行われ、ネットワークを越えて安全に通信が可能です。
認証ヘッダ（AH）とESP（暗号化ペイロード）
トンネルモードでは、データパケットの保護のために**AH（Authentication Header）やESP（Encapsulating Security Payload）**が使用されます。
- AH：パケットの完全性を保証し、不正アクセスを防止。
- ESP：データ全体を暗号化し、機密性を強化。
トンネルモードの応用
VPNとLAN間接続
トンネルモードは主に**VPN（仮想プライベートネットワーク）**で使用され、LANとLAN間を安全に接続するための手段として非常に有効です。
特に、企業ネットワークの拠点間接続や、異なるネットワーク環境をつなぐ際に利用され、第三者からのアクセスが制限されます。
実際の応用例
- 企業拠点間の通信：企業の本社と支社間の通信で、データの機密性を保ちながら、あたかも同じLAN内で作業しているかのように接続。
- リモートワーク：在宅勤務でのVPN接続により、社内リソースにアクセスしながら安全に業務を遂行。
- クラウドサービス：オンプレミスとクラウド間のデータ通信をトンネルモードで保護。
トンネルモードとトランスポートモードの違い
トランスポートモードとの比較
IPsecにはもう一つの通信モードであるトランスポートモードが存在します。トランスポートモードでは、新たなIPヘッダは追加されず、元のパケットのみに対して暗号化が施されます。
トランスポートモードは、エンドユーザー間の通信や、リモートアクセスVPNでの利用が一般的です。
| モード | 用途 | 特徴 |
|---|---|---|
| トンネルモード | LANとLAN間の安全な接続 | 新しいIPヘッダが追加 |
| トランスポートモード | エンドユーザーとリモート接続 | 既存のIPデータを暗号化 |
トンネルモードのメリットとデメリット
メリット
- 高いセキュリティ：データ全体を暗号化するため、通信内容が保護される。
- ネットワーク拡張の柔軟性：企業の複数拠点を一つのネットワークのように接続し、効率的な管理が可能。
デメリット
- 通信速度の低下：暗号化やパケット加工による遅延が発生する場合がある。
- 設定の複雑さ：高度な設定が必要な場合があり、IT知識が求められることが多い。
まとめ
トンネルモードは、IPsecの重要な通信モードであり、企業ネットワークの安全なデータ通信を支える要となっています。
特にVPNの構築において、その効果は大きく、データの暗号化と認証により、外部からの脅威を最小限に抑えられます。