ネットワークスペシャリスト午後I 事例記述令和元年 秋期
午後I 問3

問3 LANのセキュリティ対策に関するネットワーク設計・運用

テーマ:LANのセキュリティ対策に関するネットワーク設計・運用
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長文事例本文

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問3 LANのセキュリティ対策に関する次の記述を読んで,設問1〜4に答えよ。  E社は,小売業を営む中堅企業である。E社のネットワーク構成を,図1に示す。
図1 E社のネットワーク構成(抜粋) 拡大
図1 E社のネットワーク構成(抜粋)
 図1の概要,及びPCのセキュリティ対策について,次に示す。 ・PCを接続するLANは,各フロア二つ,計四つのセグメントに分かれている。 ・ルーティング情報は,全てスタティックに定義してある。 ・L3SW1,L3SW2で設定されているVLANは,全てポートVLANである。 ・①PCのIPアドレスは,DHCPサーバによって割り当てられる。 ・PCはメンテナンスサーバを利用して,OSやアプリケーションプログラムのアップデート,ウイルス定義ファイルのアップデートなどを行う。 ・PCには,E社のセキュリティルールに従っているかどうかを検査するソフト(以下,Sエージェントという)がインストールされている。 ・Sエージェントは,検査結果をPC管理サーバに登録する。  E社では,情報システム部(以下,情シス部という)が,定期的にPC管理サーバを参照して,検査結果が不合格であるPCの利用者に,対処を指示している。しかし,対処をしないままPCを使用し続ける利用者が,少なからず存在する。また,無断で個人所有のPCをLANに接続することが,度々起きていた。そこでE社は,セキュリティルールに反したPCに対し,LANの利用を制限することにした。 〔LAN通信制限方法の検討〕  情シス部は,LAN通信制限の要件を次のとおり整理した。 ・通信を許可するかしないかは,PC管理サーバ上の情報によって決定する。 ・PC管理サーバ上の情報に応じて,PCを次の三つに区分する。  正常PC:Sエージェントの検査結果が合格のPC  不正PC:Sエージェントの検査結果が不合格のPC  未登録PC:PC管理サーバに登録がないPC(無断持込みのPCは,これに該当) ・正常PCは,通信を許可し,不正PCと未登録PC(以下,排除対象PCという)は,通信を許可しない。  情シス部は,LAN通信制限の実現策として,次の2案を検討した。 案1:DHCPサーバとL2SWによる通信制限 ・正常PCだけにIPアドレスを付与するよう,DHCPサーバに機能追加する。 ・②DHCPサーバからIPアドレスを取得したPCだけが通信可能となるように,各フロアのL2SWでDHCPスヌーピングを有効にする。 案2:専用機器による通信制限 ・ARPスプーフィングの手法を使って,LAN上の通信を制限する機能をもつ機器(以下,通信制限装置という)を新たに導入し,排除対象PCによる通信を禁止する。  案2の通信制限装置は,セグメント内のARPパケットを監視し,排除対象PCが送信したARP要求を検出すると,排除対象PCのパケット送信先が通信制限装置となるように偽装したARP応答を送信する。同時に,排除対象PC宛てパケットの送信先が通信制限装置となるように偽装したARP要求を送信する。これら各ARPパケットのデータ部を,表1に示す。
表1 各ARPパケットのデータ部 拡大
表1 各ARPパケットのデータ部
 なお,通信制限装置が送信するARP応答は10秒間隔で繰り返し送信され,あらかじめ設定された時間,又はオペレータによる所定の操作があるまで,継続する。  案1,案2ともに,同等のLAN通信制限ができるが,案2の通信制限装置には,PC管理サーバとの連携を容易にする機能が存在する。そこで,情シス部は案2を採用することにした。 〔通信制限装置の導入〕  通信制限装置のLANポート数は4であり,各LANポートの接続先は,全て異なるセグメントでなければならない。また,タグVLANに対応可能である。  通信制限装置の価格,セグメント数やタグVLAN対応に応じたライセンス料,フロア間配線の工事費用,既存機器の設定変更の工数などを勘案し,情シス部は,③タグVLANを使用せず,フロア間の配線も追加しない構成を選択した。また,④通信制限装置を接続するスイッチは,既設のL3SWとした。 〔運用の整備〕  新規に調達されたPCは,PC管理サーバに検査結果が登録されていないので,通信制限装置の排除対象になってしまう。そこで,新規のPCは,情シス部がPC管理サーバに正常PCとして登録した後に,利用者に配布する運用にした。  また,不正PCを正常PCに復帰させる対処を行うために,不正PCを接続するセグメント(以下,対処用セグメントという)を,フロア1とフロア2に追加することにした。⑤対処用セグメントから他セグメントの機器への通信は,L3SW1及びL3SW2のパケットフィルタリングによって必要最小限に制限する。  情シス部が作成した計画に基づいて,E社はLANのセキュリティ対策を導入し,運用を開始した。

設問一覧 & 解答・演習

まずは解答を作成してみましょう。「解答例を見る」をクリックするとIPA公式解答例と採点基準が開きます。

設問1 機能名記号・選択式
本文中の下線①について、DHCP サーバと PC のセグメントが異なっている場合に必要となる、スイッチの機能名を答えよ。
※直接入力してください
設問1 スイッチ記号・選択式
本文中の下線①について、DHCP リレーエージェント機能が有効になっているスイッチを、図 1 中の機器名で、全て答えよ。ただし、その機能が有効になっているスイッチは、台数が最少となるように選択すること。
※直接入力してください
設問2 (1)記述問題
制限字数:35 字以内
案 1 において、本文中の下線②を実施しない場合に生じる問題を、35 字以内で述べよ。
0 / 35 文字
設問2 (2)記述問題
制限字数:25 字以内
図 1 中のフロア 1, フロア 2 の L2SW で、DHCP スヌーピングを有効にする際に、L3SW と接続するポートにだけ必要な設定を、25 字以内で述べよ。
0 / 25 文字
設問2 (3) a記号・選択式
表 1 中の a に入れる適切な字句を解答群の中から選び、記号で答えよ。
【選択肢】 クリックして選択
選択中の解答:未選択(上の選択肢ボタンをクリックしてください)
設問2 (3) b記号・選択式
表 1 中の b に入れる適切な字句を解答群の中から選び、記号で答えよ。
【選択肢】 クリックして選択
選択中の解答:未選択(上の選択肢ボタンをクリックしてください)
設問2 (3) c記号・選択式
表 1 中の c に入れる適切な字句を解答群の中から選び、記号で答えよ。
【選択肢】 クリックして選択
選択中の解答:未選択(上の選択肢ボタンをクリックしてください)
設問2 (3) d記号・選択式
表 1 中の d に入れる適切な字句を解答群の中から選び、記号で答えよ。
【選択肢】 クリックして選択
選択中の解答:未選択(上の選択肢ボタンをクリックしてください)
設問3 (1)記号・選択式
本文中の下線③の構成において、必要となる通信制限装置の最少台数を答えよ。ただし、サーバ室での不正 PC や未登録 PC の利用対策は、考慮しなくてよいものとする。
※直接入力してください
設問3 (2)記号・選択式
本文中の下線④について、導入する通信制限装置のうちの 1 台を対象として、その LAN ポート 1〜4 の接続先を、図 1 中の機器名でそれぞれ答えよ。ただし、LAN ポート 1〜4 は番号の小さい順に使用し、使用しないポートには“空き”と記入すること。
※直接入力してください
設問4 (1)記号・選択式
本文中の下線⑤について、対処用セグメントの PC の通信先として許可される他セグメントの機器を二つ挙げ、それぞれ図 1 中の機器名で答えよ。
※直接入力してください
設問4 (2)記述問題
制限字数:30 字以内
対処用セグメントを追加する際に、L3SW1, L3SW2 以外に設定変更が必要な機器を二つ挙げ、それぞれ図 1 中の機器名で答えよ。また、それぞれの機器の変更内容を、30 字以内で述べよ。
0 / 30 文字
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💡 推薦ポイント:午後I・午後IIの長文ネットワーク構成事例でどこに着目してパケットの流れや設定不備を読み解くか、実践的な解法プロセスを身につけられます。
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【出題趣旨】IPA公式発表
社内の有線LAN利用に対し,認証などによる利用制限を導入していない企業はまだまだ多い。認証ネットワークとしては,IEEE802.1xを用いた認証スイッチ方式が有名であるが,認証基盤の整備,認証スイッチの導入など,導入のハードルが高い。一方,認証スイッチ方式ほど堅牢ではないが,導入が容易な他の方式が幾つかある。そのうちの一つに,ARPスプーフィングを応用した方式があり,既設ネットワークへの影響が非常に小さく,導入が容易という特徴がある。 本問では,LAN上でのIP通信を成立させる基礎技術であるDHCP,ARPに対する原理的な理解を問い,それを実際のネットワークにおけるセキュリティ対策へ応用できる能力を問う。
【採点講評】IPA公式発表
問3では,LAN上でのIP通信を成立させる基礎技術であるDHCP,ARPに関する基本的な理解を問い,それらを応用したセキュリティ対策について出題した。 設問1では,不必要なスイッチを含んだ解答が多く見られた。DHCPリレーエージェント‐DHCPサーバ間はユニキャスト通信であるので,特殊な場合を除き,経路上の機器に影響しないことを理解しておいてほしい。 設問2(1)(2)で取り上げた方式は,比較的容易に導入できるLAN不正利用対策の一つとして,覚えておいてほしい。(1)は正答率が高く,DHCPサーバだけでは課題があることは,よく理解されているようである。(2)は,(1)の解決策であるDHCPスヌーピングに関する設問であるが,正答率は低かった。両者を併せて理解しておいてほしい。 (3)は,正答率が低かった。ARPの詳細な仕様を覚えていなくても,IPアドレスからMACアドレスを得るプロトコルであることを理解していれば,正答を導き出せるはずである。 設問4(2)では,L3SW0の設定内容として,対処用セグメントからのパケットをルーティングする設定という解答が散見されたが,対象サーバ宛てのルーティングは,対処用セグメントが追加される前から行われている。ルーティングが宛先IPアドレスに基づいた単方向の転送であることを,よく理解しておいてほしい。
本問に関連するネットワークスペシャリスト重要用語解説
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