令和3年度秋期 情報処理安全確保支援士(午後I試験 問1)解説
テーマ: セキュリティインシデント対応・SSH・ホストキー・踏み台サーバ・FWログ・認証ログ・操作ログ・公開鍵認証・SSH Agent Forwarding・接続元IPアドレス制限
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この問題の全体像
本問は、顧客管理サーバのリモート保守環境で発生した不正アクセスを題材に、ログから侵入経路と影響範囲を調査し、SSH認証とファイアウォール設定を見直す問題です。
解答では、図1のネットワーク構成、図2の保守方法、表1のFWルール、図3・図4の調査結果を相互に対応付けることが重要です。
表記について
「問題文からの引用」は、問題冊子の本文、表又は図から、解答根拠となる箇所を引用形式で示しています。引用後の「着眼点・注目ポイント」で判断方法を整理し、その後に正解と解説を示します。
目次・設問ジャンプ
設問1 〔顧客管理サーバの保守方法〕について
1. (1) 空欄 a について
問題文からの引用
「もし,SSH接続する際に警告メッセージが表示され,接続が切断された場合,保守用中継サーバのフィンガプリントが変わったか,[ a ] という状況が想定されるので,J社に確認する。」
着眼点・注目ポイント
SSHクライアントは、初回接続時に確認した接続先サーバのホスト鍵を記録します。次回以降にホスト鍵のフィンガプリントが一致しない場合は、正規サーバの鍵が変更された場合だけでなく、別のサーバへ接続している可能性も考えます。解答条件は20字以内です。
- 正解: 接続先が保守用中継サーバではない
- 解説: SSHのホスト鍵確認は、接続先が利用者の意図したサーバであることを確認するための仕組みです。記録済みのフィンガプリントと異なる場合、保守用中継サーバのホスト鍵が正規に変更された可能性に加え、別のサーバへ接続している可能性があります。問題文が求めるのは、この二つ目の状況です。そのため、警告を無視せずJ社へ確認します。
試験対策メモ: 利用者IDやパスワードは「接続する利用者」を認証します。一方、ホスト鍵のフィンガプリントは「接続先サーバ」を確認するために使います。
2. (2) 下線①の権限設定の目的について
問題文からの引用
「当該利用者IDには,一般利用者の権限を与える。」
「保守用中継サーバでのコマンド実行及びその結果,並びに顧客管理サーバでのコマンド実行及びその結果が,保守用中継サーバ上に操作ログとして記録される。」
「SSH認証ログ及び操作ログへのアクセスには特権利用者の権限が必要である。」
着眼点・注目ポイント
設問では「操作ログ」という字句を用いるよう指定されています。保守員へ一般利用者権限だけを付与し、ログへのアクセスに必要な特権利用者権限を与えない理由を答えます。解答条件は25字以内です。
- 正解: 操作ログの改ざんや削除を防止するため
- 解説: 保守員が操作ログを変更・削除できると、不正操作の証拠が失われ、事後調査が困難になります。そこで、保守員には一般利用者権限だけを与え、操作ログの確認は特権利用者権限を持つJ社のシステム管理者が行います。これにより、操作を行う保守員とログを確認・管理するJ社のシステム管理者を分け、操作ログの完全性を保ちます。
3. (3) 表1の空欄 b・c について
問題文からの引用
表1の項番3:「[ b ] → 保守用中継サーバ、SSH、許可」
表1の項番4:「[ c ] → 保守用中継サーバ、SSH、拒否。ただし、保守PC-B又は保守PC-Cからの保守作業時は、事前申請の作業時間帯だけ許可に変更する。」
着眼点・注目ポイント
図1と図2から、保守PC-AはJ社内にあり、保守PC-B・Cはスマートフォンのテザリングでインターネットから接続することを確認します。空欄は図1中の字句で答えます。
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正解:
- b:保守PC-A
- c:インターネット
- 解説: 保守PC-AはJ社内に設置された通常の保守端末なので、項番3で保守用中継サーバへのSSH通信を許可します。保守PC-B・Cは固定グローバルIPアドレスを持たず、インターネット経由で接続するため、項番4の送信元はインターネットです。通常時は拒否し、事前申請された作業時間帯だけ項番4の動作を「許可」へ変更します。
| FWルール | 送信元 | 通常時の動作 | 用途 |
|---|---|---|---|
| 項番3 | 保守PC-A | 許可 | J社内の固定端末からの通常保守 |
| 項番4 | インターネット | 拒否 | 保守PC-B・Cの作業時間帯だけ許可へ変更 |
設問2 〔セキュリティインシデントの発生と対応〕について
1. (1) 下線②の通信が記録されるFWルールについて
問題文からの引用
「プログラムHが保守用中継サーバで動作しており,定期的にインターネット上のサーバに通信を試みていた。」
表1の項番6:「DMZ → インターネット、全て、拒否、ログを記録する。」
着眼点・注目ポイント
図1では保守用中継サーバがDMZにあります。通信方向は、DMZにある保守用中継サーバからインターネットです。
- 正解: 6
- 解説: プログラムHはDMZ内の保守用中継サーバからインターネットへ通信を試みています。表1の項番6は、DMZからインターネットへの全通信を拒否し、ログを記録するルールです。項番6はログを記録する設定なので、拒否された通信がFWログに残り、不審な通信を発見する契機になりました。
補足: 項番15は全ての通信を拒否するデフォルトルールですが、項番が小さい順に最初に一致したルールが適用されます。今回の通信は項番6に先に一致します。
2. (2) 第三者がSSH接続可能だった期間について
問題文からの引用
「保守員2から,顧客管理サーバの保守を,保守PC-Cを使って6月14日7時から9時30分に行うという事前申請が出されていた。事前申請に従って,J社のシステム管理者はFWの設定を変更した。」
「保守PC-B又は保守PC-Cからの保守作業の際は,事前申請に記載された作業時間帯だけ,J社のシステム管理者が“許可”に変更する。」
着眼点・注目ポイント
第三者が推測したop1のパスワードでインターネットから接続できるのは、FWの項番4が「許可」になっていた時間帯です。実際の認証成功時刻ではなく、FWが接続を許可していた全期間を答えます。
- 正解: 6月14日の7時0分から6月14日の9時30分まで
- 解説: 事前申請の作業時間帯に合わせて、インターネットから保守用中継サーバへのSSH接続が許可されていました。第三者によるop1の認証成功は7時40分ですが、接続可能だった期間はFWが開放されていた7時から9時30分までです。
間違えやすい点:
7時30分~7時40分はop1の認証失敗から成功まで、7時20分~9時10分は保守員2の実作業時間です。設問が求めるのは、第三者が接続を試みることができたFW開放期間です。
設問3 〔セキュリティインシデントの再発防止〕について
1. (1) 秘密鍵へパスフレーズを設定する目的について
問題文からの引用
「公開鍵認証に使う鍵ペアは,各保守員が保守PCごとに作成し,管理する。」
「鍵ペアの秘密鍵には,十分な強度のパスフレーズを設定する。」
着眼点・注目ポイント
秘密鍵ファイルが盗まれた場合でも、パスフレーズを知らない第三者が秘密鍵を利用できないようにすることが目的です。解答条件は30字以内です。
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正解例:
- 保守員以外が不正に秘密鍵を利用できないようにするため
- 秘密鍵が盗まれても悪用できないようにするため
- 解説: パスフレーズで秘密鍵を保護すれば、秘密鍵ファイルだけを盗んだ第三者は、直ちに公開鍵認証へ利用できません。秘密鍵ファイルが漏えいしても、パスフレーズを知らない第三者が秘密鍵を利用しにくくなり、盗難時の悪用可能性を下げます。
注意: パスフレーズの設定は秘密鍵盗難時の悪用を防ぐ対策です。秘密鍵そのものの適切な保管、保守員ごと・保守PCごとの鍵管理、離任時の公開鍵削除も別途必要です。
2. (2) 空欄 d について
問題文からの引用
「SSHサーバの設定では,公開鍵認証を有効にするとともに,[ d ]を無効にする。」
着眼点・注目ポイント
今回の侵入原因は、推測容易なパスワードによるSSH認証です。公開鍵認証へ移行した後、従来方式を残さない設定にします。解答条件は10字以内です。
- 正解: パスワード認証
- 解説: 公開鍵認証を有効にしても、パスワード認証を残したままでは、攻撃者は引き続きパスワード推測を試みられます。パスワード認証を無効化し、公開鍵認証だけを許可することで、今回と同じ侵入経路を閉じます。
3. (3) 空欄 e について
問題文からの引用
「顧客管理サーバへのSSH接続に必要な [ e ] を利用されないように,保守用中継サーバに保存しない運用にしましょう。」
「SSH Agent Forwardingと呼ばれる機能を使うと,保守作業のSSH接続に必要な [ e ] の全てを保守PCにだけ保存する運用にできます。」
着眼点・注目ポイント
公開鍵認証で秘密に保持すべき情報であり、不正侵入された保守用中継サーバへ置かないものを答えます。解答条件は5字以内です。
- 正解: 秘密鍵
- 解説: 顧客管理サーバへ接続するための秘密鍵を保守用中継サーバに保存すると、中継サーバが侵害された際に盗まれ、顧客管理サーバへの不正接続に悪用される可能性があります。SSH Agent Forwardingを使うと、秘密鍵を保守PCに保持したまま、中継サーバ経由の認証に利用できます。
運用上のポイント: SSH Agent Forwardingでは、秘密鍵ファイル自体を保守用中継サーバへコピーしません。本問の狙いは、重要な認証情報を侵害され得る中継サーバに保存しないことです。
本問での評価範囲: 解答根拠は、図5と会話文に示された「秘密鍵を保守PCだけに保存する」という運用です。実運用ではAgent Forwardingの利用範囲も必要最小限にします。
4. (4) 空欄 f について
問題文からの引用
「保守PC-B及び保守PC-Cを,VPN装置を介して又は直接,M社内のネットワークに接続させた後に,インターネット経由で保守用中継サーバにアクセスさせることを考えた。」
「このとき,[ f ]ことができれば,保守用中継サーバへのアクセスを表1の項番4のルールを変更することによって制限できる。」
着眼点・注目ポイント
FWで接続元を制限するには、M社からインターネットへ出るときの送信元IPアドレスが毎回同じである必要があります。解答条件は20字以内です。
- 正解: 送信元IPアドレスを固定にする
- 解説: 保守PC-B・Cがスマートフォンのテザリングから直接接続すると、固定グローバルIPアドレスが付与されません。M社内ネットワークを経由させ、外部から見える送信元IPアドレスを固定できれば、表1の項番4を「M社の固定IPアドレスからのSSHだけ許可」に変更できます。これにより、認証情報が漏えいした場合やSSHサーバに認証バイパスの脆弱性があった場合でも、許可した接続元以外からの通信をFWで拒否できます。
インシデントの時系列
| 時刻・期間 | 事象 | 根拠となる情報 |
|---|---|---|
| 6月14日 7:00 | FWでインターネットからのSSH接続を許可 | 事前申請の開始時刻 |
| 6月14日 7:20 | op2が認証に成功し、正規保守を開始 | SSH認証ログ・操作ログ |
| 6月14日 7:30~7:40 | op1の認証が84回失敗し、その後成功 | SSH認証ログ |
| 6月14日 8:00 | op1がプログラムHを設置 | 操作ログ |
| 6月14日 9:10 | op2の正規保守が終了 | 操作ログ・作業報告 |
| 6月14日 9:30 | FWの許可時間帯が終了 | 事前申請の終了時刻 |
| 6月16日 | FWログから不審な通信を発見 | 本文 |
調査から分かること: op2の操作は事前申請・操作ログ・作業報告と一致しています。一方、保守員1は作業をしていないにもかかわらず、op1では多数の認証失敗後にログインが成功し、プログラムHが設置されています。さらにop1のパスワードは推測容易でした。これらを組み合わせて、第三者がop1のパスワードを推測し、不正アクセスした可能性が高いと判断しています。
判断根拠の対応
| 確認事項 | 根拠 | 判断 |
|---|---|---|
| op2の操作 | 事前申請、操作ログ、作業報告、ヒアリングが一致 | 正規の保守作業 |
| op1の操作 | 保守員1は作業していないが、op1で認証成功・プログラムH設置 | 第三者による不正利用の疑い |
| 認証方法 | op1で84回失敗後に成功、パスワードは推測容易 | パスワード推測の可能性が高い |
| 影響範囲 | 中継サーバから他機器へのアクセス記録なし | 影響は中継サーバにとどまると判断 |
再発防止策の整理
| 課題 | 再発防止策 | 防げる主な事象 |
|---|---|---|
| 推測容易なパスワード | 公開鍵認証へ変更し、パスワード認証を無効化 | パスワード推測による侵入 |
| 秘密鍵の盗難 | 秘密鍵へ強いパスフレーズを設定 | 秘密鍵ファイルだけを盗まれた場合の悪用 |
| 中継サーバ上の秘密鍵 | SSH Agent Forwardingを使い、秘密鍵を保守PCだけに保存 | 中継サーバ侵害時の秘密鍵窃取 |
| 接続元がインターネット全体 | M社の送信元IPアドレスを固定し、FWで制限 | 許可していない接続元からのSSH接続 |
学習上の重要ポイント
1. FWログ、認証ログ、操作ログは役割が異なる
- FWログ: どの送信元・宛先間で通信が許可又は拒否されたかを確認する。
- SSH認証ログ: どの利用者IDで認証が成功・失敗したかを確認する。
- 操作ログ: ログイン後に実行したコマンドと結果を確認する。
複数のログと事前申請、作業報告、ヒアリング結果を突合することで、侵入経路、実行操作、影響範囲を判断します。
2. パスワード認証から公開鍵認証へ変えるだけでは不十分
公開鍵認証を有効にした上でパスワード認証を無効化し、秘密鍵には強いパスフレーズを設定します。認証方式、鍵の保護、不要方式の無効化を組み合わせます。
3. 踏み台サーバへ秘密鍵を置かない
踏み台サーバは外部から接続されるため、侵害を前提に重要な認証情報を置かない設計が有効です。SSH Agent Forwardingによって、秘密鍵を保守PCだけに保持します。
4. 認証と接続元制限を多層化する
公開鍵認証は利用者・端末側の認証を強化します。FWの送信元IPアドレス制限は、SSHサーバへ到達できる通信自体を減らします。認証情報の漏えいや認証機能の脆弱性に備え、複数の対策を組み合わせます。
5. 「実際に接続した時間」と「接続可能だった時間」を区別する
今回、第三者がop1で認証に成功したのは7時40分ですが、FWがインターネットからのSSHを許可していたのは7時から9時30分までです。設問の主語と条件を正確に読み分けます。
記述式設問の解答作成ポイント
- 設問1 (1): 「フィンガプリントが変わった」と重複せず、もう一つの可能性である「接続先が別サーバ」を書きます。
- 設問1 (2): 指定語句の「操作ログ」を必ず含め、改ざん・削除の防止を目的として述べます。
- 設問2 (2): 認証成功時刻ではなく、FWがインターネットからのSSHを許可していた全期間を答えます。
- 設問3 (1): パスフレーズの一般論ではなく、秘密鍵盗難時の不正利用防止まで具体化します。
- 設問3 (4): 「M社内を経由させる」ではなく、FWルールの条件に使える「送信元IPアドレスの固定」を答えます。
解答一覧
- 設問1 (1): a 接続先が保守用中継サーバではない
- 設問1 (2): 操作ログの改ざんや削除を防止するため
- 設問1 (3): b 保守PC-A、c インターネット
- 設問2 (1): 6
- 設問2 (2): 6月14日の7時0分から6月14日の9時30分まで
- 設問3 (1): 保守員以外が不正に秘密鍵を利用できないようにするため、又は秘密鍵が盗まれても悪用できないようにするため
- 設問3 (2): d パスワード認証
- 設問3 (3): e 秘密鍵
- 設問3 (4): f 送信元IPアドレスを固定にする
参照資料
- IPA「令和3年度秋期 情報処理安全確保支援士試験 午後I試験 問1」(問題文)
- IPA「令和3年度秋期 情報処理安全確保支援士試験 解答例」(問1の解答例・出題趣旨)