情報処理安全確保支援士試験 令和6年秋期午前Ⅱ DTLS

出典:令和6年秋期 午前Ⅱ 問15 分野:セキュリティ / セキュリティ実装技術
DTLSの特徴はどれか。
  • ア:IPパケットの暗号化を可能としている。
  • イ:PPPで接続する際のチャレンジレスポンス認証機能をイーサネット上の通信に提供している。
  • ウ:TCPのペイロードデータの暗号強度をTLSよりも強化している
  • エ:UDPのペイロードデータの暗号化を可能としている。
解説

DTLS(Datagram Transport Layer Security)は、UDP通信を安全にするための仕組みです。簡単に言うと、DTLSはTLSのUDP版です。

TLSは、WebサイトのHTTPS通信などで使われる技術で、通信相手の確認、データの暗号化、改ざん検知を行います。DTLSは、そのTLSのセキュリティ機能をUDP通信でも使えるようにしたものです。

UDPは、TCPよりも高速に通信しやすい反面、通信の順番確認や再送制御などを基本的には行いません。そのため、リアルタイム性が重要な分野でよく使われます。

たとえば、次のような場面です。

  • WebRTC:ブラウザでの音声通話・ビデオ通話
  • VoIP:IP電話
  • オンラインゲーム:リアルタイムな操作や通信
  • IoT:センサーや機器との軽量な通信

しかし、TLSはTCP通信を前提に作られているため、そのままではUDP通信に使いにくいという問題がありました。そこで、TLSの仕組みをUDP向けに調整した技術としてDTLSが開発されました。DTLSは、TLSに近い設計になっているため、既存のTLSの考え方や実装を活用しやすくなっています。ただし、UDPに合わせるため、次のような特徴があります。

特徴 内容
接続開始時だけ再送制御や順序確認を行う UDPはTCPのようにコネクションを確立しないため、DTLSでは認証や鍵交換を行う接続開始時に、必要な再送制御や順序確認を行う
パケット単位で暗号化する TLSは連続したデータの流れを守るのに対し、DTLSはUDPの性質に合わせて、1つ1つのパケット単位で暗号化する
DTLS独自のシーケンス番号を使う UDPのヘッダーにはTCPのようなシーケンス番号がないため、DTLSヘッダーに独自の番号を付けて、順序確認や重複検出に利用する

まとめると、DTLSは、UDPの速さを活かしながら、TLSと同じように通信を安全にするためのプロトコルです。リアルタイム通信では速度が重要ですが、安全性も必要なため、DTLSが使われます。

したがって、が適切です。

❌他選択肢が誤りの理由
ア:IPパケットの暗号化を可能としている。
⇒IPパケット全体の暗号化、という点で違います。これはIPsecの説明です。DTLSはUDP上の通信を保護するための仕組みです。
イ:PPPで接続する際のチャレンジレスポンス認証機能をイーサネット上の通信に提供している。
⇒チャレンジレスポンス認証をイーサネット上に提供する、という点で違います。これはCHAPやEAPなどの認証に関する説明です。
ウ:TCPのペイロードデータの暗号強度をTLSよりも強化している
⇒TCPのペイロードをTLSより強く暗号化する、という点で違います。DTLSはTCPではなくUDP向けのTLS相当のプロトコルです。
TSUNAGARU-ADVICE

まず押さえたいこと

DTLSは、TLSの考え方をUDP通信に適用し、UDPのペイロードデータを暗号化できるようにしたプロトコルです。

迷ったときの判断軸

TLSは主にTCP上で使われますが、DTLSは再送制御や順序制御がないUDP上でも安全な通信を実現するために使われます。したがって、TCPではなくUDPの通信を保護するためのTLS系プロトコルと整理すると判断しやすくなります。

科目Bにつなげるために

科目Bでは、暗号化プロトコルを名前で覚えるだけでなく、どの層・どの通信方式を保護するものなのかを切り分ける力が問われます。IPsecはIPパケット、TLSはTCP上の通信、DTLSはUDP上の通信を保護するものとして整理しておきましょう。