VPN接続とは｜仕組みやメリットを分かりやすく解説

ネットワークで重要な技術としてVPN接続と呼ばれるものがあります。近年は、リモートワークなどが普及してきたことによって、安全な通信が求められるようになってきました。VPN接続を利用することで、この安全な接続を簡単に実現できるようになったのです。
ただ、非常に重要なネットワークの技術ですが、意外とその機能については理解されていません。今回は、VPNの仕組みの種類、具体的な接続方法などについてまとめて解説します。

VPN接続とは安全な通信方法

VPN接続とは、セキュリティを重視した安全な通信方法です。まずは、どのような通信方法であるのか、その詳細について理解していきましょう。

VPN接続とは

VPNは「Virtual Private Network」の頭文字を取ったもので、日本語では「仮想専用線」と表現されます。一般的に、専用線といえば特定の組織のために用意される物理的な回線ですが、これを仮想的に生み出すものがVPNなのです。専用線を用意するためには、莫大なコストが必要となるため、仮想的に実現できるVPNが利用されます。
VPNのネットワークは、専用線とは異なり公衆回線です。つまり、インターネットなどを利用して、専用線のように離れた拠点にアクセスします。本来、インターネットは様々なリスクに晒されますが、VPNを利用することによって可能な限りセキュリティを高めるという仕組みです。

「リモートアクセスVPN」と「拠点間VPN」

VPNには大きく分けて2種類あり、それぞれ「リモートアクセスVPN」と「拠点間VPN」と呼ばれます。

リモートアクセスVPN

リモートアクセスVPNは、特定の拠点以外からその拠点にアクセスする際に利用するVPN接続です。現在、VPN接続といえば、リモートアクセスVPNを指していると理解して良いでしょう。自宅やカフェなど様々な環境から、会社へアクセスするVPNは、このリモートアクセスVPNに該当します。
なお、本来の「リモートアクセス」とは、離れた拠点にあるコンピュータなどへ、手元のスマートフォンやパソコンからアクセスすることです。事前に、アクセスに必要なアプリケーションなどをインストールしておいて、それを活用して所定のコンピュータへアクセスします。リモートアクセスVPNは、上記のようなリモートアクセスをVPNで安全にしたものだと理解すればわかりやすいでしょう。

拠点間VPN

拠点間VPNは、特定の拠点と拠点を事前に接続しておき、その間の接続はVPNでセキュリティが高まるものです。「VPNゲートウェイ」と呼ばれるものを設置しておき、これを利用することで、それぞれの拠点を安全に接続します。
事前に接続が完了しているため、拠点の内部ネットワークに属していれば、自動的にVPNが適用される仕組みです。リモートアクセスVPNは、それぞれの端末で設定が必要ですが、拠点間VPNならば設定はほとんど必要ありません。上記のVPNゲートウェイが、接続を一元管理してくれるため、利用者は意識することなく使えるのです。

VPN接続を支える基本的な仕組み

VPN接続を理解する際には「トンネリング」「カプセル化」「暗号化」などの仕組みを理解しなければなりません。基本となる部分であるため、それぞれについてどのような技術であるか解説します。

暗号化

VPN接続では、通信の暗号化によって安全性を強化しています。基本的に専用線に該当する技術であり、VPN接続だけでも高い安全性を担保することが可能です。ただ、どのような技術においても完璧な手法は存在しないため、複数の技術を組み合わせてさらに強化します。
暗号化とは、通信内容を特殊な文字列に置き換えることで、他者が読み取れないようにする技術です。事前に「鍵」と呼ばれるものを用いて通信内容を「暗号」に置き換えます。これは、事前に用意された解読用の鍵がなければ内容を理解できません。通信を許可する端末の間で、鍵を共有しておくことによって、それぞれのみが内容を読み取れるようになるのです。

トンネリング

VPNの基本と言える技術がトンネリングです。道路などに建築されている「トンネル」が語源であり、一方と他方をつなぐためのネットワーク技術だと理解しましょう。本来、専用線を利用して拠点や端末を接続しますが、VPNではトンネリングで仮想的にこれを実現します。
インターネットは、広く公開されているものであり、安全性が高いとは言えません。しかし、トンネリングによって、特定の端末などだけを接続することで、クローズドなネットワークを実現できます。適切に運用されていれば、トンネル内の通信を傍受することはできず、安全性を大きく高められるのです。
なお、トンネリングは安全性を高めるための概念であり、その実装方法は複数存在します。この点についても合わせて理解しておくと良いでしょう。

カプセル化

仮想的に生成されたトンネルの内部では、データが別の形式に加工されています。これにより、ハッカーなどがデータを読み取ることが難しくなるのです。外部から性質を読み取りづらくなるため、この技術をカプセル化と呼びます。
カプセル化されていることで、仮にデータが読み取られたとしても、情報漏洩を防ぐことが可能です。トンネルの内部をカプセルが移動しているため、そもそもカプセルの検知自体が難しくなっています。加えて、データをカプセル化することによって、さらに読み取りづらくなっているのです。

認証

VPNで生成されるトンネルは誰でも自由に使えるわけではなく、定められた利用者だけがアクセスできます。このような利用者の制御を実現するために、認証を必ず設けなければなりません。
認証にはいくつもの方法があり、代表例としてIDとパスワードの組み合わせがあります。事前に発行された組み合わせを入力することで、VPNのトンネルが利用できるようになり、安全に通信できる仕組みです。また、SSO(シングルサインオン)と呼ばれる、パソコンに保存された情報を活用する手法もあります。
言い換えれば、認証を突破されてしまうと、部外者でもVPNを利用することが可能です。セキュリティ上の問題となりかねないため、これらは適切に管理しなければなりません。

VPN接続の4種類

VPNは、どのような方法で実現するかによって、大きく4種類に分けられます。

インターネットVPN

一般的なインターネットに、VPNのアプリケーションを用いたトンネルを作成し、通信の安全性を高める方法です。すでに構築されているインターネット回線を利用するため、大きな導入コストが発生しません。現在、一般的に利用されるVPNは、インターネットVPNに分類されます。
簡単に導入できますが、通信の品質がインターネット回線に左右されかねません。回線速度が遅いと、VPNの速度に影響する可能性があります。また、VPNとはいえども不特定多数が利用するWi-Fiスポットなどを経由すると、一定のリスクにさらされかねません。

エントリーVPN

安価なネットワーク回線を利用して、閉域網としてVPNを構築する方法です。特定のユーザーのみが接続できる環境にVPNを作成するため、インターネットVPNよりも高いセキュリティの確保が可能です。閉域網VPNの中でも、エントリーVPNは安価なネットワーク回線を利用することから、コストを抑えて導入できることが特徴です。ただ、VPNを想定したネットワーク回線ではないケースが多く、通信が不安定になりやすいなどの問題があります。

IP-VPN

IP-VPNは、専用のクローズドネットワークを利用して独自のVPNを構築する方法です。専用のネットワークを利用することから、外部からの攻撃を避けられるなどのメリットがあります。事前にネットワークの割り当てを受けておくことで、優先的に通信が可能となり、安定したVPN接続を実現できることがメリットです。
ただ、独自のネットワーク回線を手配する必要があり、どうしてもコストは高まってしまいます。費用対効果という観点では、必ずしもIP-VPNが適しているとは限りません。

広域イーサネット

広域イーサネットは、ネットワークの仕組みなど基本的な部分がIP-VPNと同じ仕組みのVPNです。ただ、IP-VPNは簡単な設計と設定で実現できるVPNですが、広域イーサネットはそのような仕組みではありません。カスタマイズ性が高いものの、複雑な設定とそれに対応するためのスキルが必要です。
また、ネットワークは自由に選択できるわけではなく、複雑な設定や設計に対応できるものを選択しなければなりません。結果、ネットワークのコストが高まるケースが多いため、そこにも注意が必要です。

VPN接続を採用する3つのメリット

VPN接続を採用することには多くのメリットがあるため、それらから特に注目してもらいたいものを解説します。

セキュリティを担保できる

VPN接続を採用することによって、セキュリティを担保できることがメリットです。繰り返し解説しているとおり、VPN接続には通信が暗号化されるなどの特徴があります。セキュリティの担保に繋がる特徴が多くあり、気軽にセキュリティを高められるのです。

特に、近年はサイバー攻撃が増加しているなど、暗号化されていない通信は危険を伴います。しかし、VPN接続を採用することによって、このような危険の多くは回避が可能です。

コストを抑えやすい

セキュリティを担保する方法の中でも、コストを抑えやすいことがメリットです。特に、イニシャルコストについては、他の手法よりも抑えやすいことが多いでしょう。

イニシャルコストは、設備の導入しやすさを左右する部分です。仮に、セキュリティを向上させたいと考えていても、コストが高すぎると現実的ではなくなってしまいます。結果、セキュリティの低下を招いてしまうかもしれません。

しかし、VPNは採用する仕組み次第で、非常に安価なコストでスタートすることが可能です。コストを抑えても、ある程度のセキュリティを担保できることは、VPN接続の大きなメリットと言えます。

リモートワークにも対応できる

インターネット回線を利用するため、リモートワークなどにも対応が可能です。専用線の場合、工事が必要となりリモートワークへの対応が難しいですが、VPNであれば、このように物理的な制約が発生しません。

近年は働き方改革なども相まって、社外で勤務する人が増えてきています。このような状況下では、今までのように専用線を利用してのネットワーク構築ができません。従業員それぞれの家屋に、専用線を配置することは不可能ですが、インターネット回線ならばその問題を解決できます。

VPN接続を採用する2つのデメリット

VPNによってメリットを享受できますが、実際にはデメリットもあるため、こちらも認識しておきましょう。

情報漏洩はゼロにならない

セキュリティを高める手法ではありますが、完璧な手法とは言い切れません。複数の技術を組み合わせて、セキュリティの穴を埋めているものの、100%安全とはいえないのです。状況によっては、情報漏洩が発生するかもしれません。

例えば、それぞれの端末で設定ミスがあると、VPNが正しく起動しません。結果、安全ではない通信が発生し、情報を読み取られてしまう可能性があるのです。

これは一例ですが、VPNを導入すれば100%安全とは言い切れません。どのようなセキュリティ対策にも課題を抱える部分があるため、複数の手法を組み合わせてより安全性を高める意識が必要です。

通信速度に影響する可能性がある

通信を暗号化する必要があるため、この作業が通信速度に影響する可能性があります。暗号化しない場合と比較すると、通信に必要な作業が増えてしまい、これが通信速度を低下させることになりかねません。体感できない違いの場合もありますが、明らかに通信速度が低下する場合もあります。

通信速度を意識するならば、利用するVPNのネットワークや暗号化のアルゴリズムなど幅広い部分を総合的に検討しなければなりません。「この部分を見直せば通信速度が速くなる」という明確な答えはないため、状況に応じた適切な設計が必要です。

まとめ

ネットワークを安全に接続するVPN接続について解説しました。トンネリングやカプセル化、暗号化技術を利用した通信で、離れた拠点であってもインターネット経由で安全な通信を実現できます。本来、インターネットは情報漏洩などのリスクがありますが、VPNを利用することで、これを最小限に抑えられます。
なお、VPN接続を利用するためには、事前の準備が必要です。また、接続の仕組みによってはまとまった料金が発生するため、そのあたりも考慮して導入を検討するようにしましょう。