ディープ・パケット・インスペクション

ディープパケットインスペクション (DPI) とは

ディープパケットインスペクション（Deep Packet Inspection, DPI）は、コンピュータネットワークにおけるパケットフィルタリングの一種です。従来のパケットフィルタリングがパケットのヘッダ情報のみを検査するのに対し、DPIはパケットのデータ部（ペイロード）まで詳細に検査します。この技術により、ネットワークトラフィックをより深く分析し、様々な目的で活用することが可能になります。

DPIの仕組み

DPIは、ネットワークを通過するパケットのデータ部を検査することで、データの送信元アプリケーションを特定します。また、パケットがプロトコルに準拠しているか、ウイルスやスパムが含まれていないか、不正な侵入がないかなどを判断します。検査結果に基づき、パケットの通過許可、別宛先への転送、統計情報の収集などを行います。

IPパケットは複数のヘッダ部を持ちますが、従来のネットワーク機器は先頭のIPヘッダしか参照しませんでした。しかし、TCPやUDPなどの上位層ヘッダを調べることで、より詳細なパケット分析が可能になります。これをステートフルパケットインスペクションと呼び、DPIの基礎技術の一つです。

DPIは、ポートミラーリングや光スプリッタなどの方法でパケットを取得します。

DPIの活用例

DPIは、高度なネットワーク管理、ユーザーサービス、情報セキュリティの向上に貢献します。また、インターネットデータのマイニング、傍受、検閲などにも利用されています。DPIは長年インターネット管理に使われてきましたが、ネットワーク中立性の観点から、その不当な利用が懸念されています。

企業でのDPI

企業では、DPIは従来のステートフルファイアウォールでは検知できない攻撃を検出するために、侵入検知システム（IDS）や侵入防止システム（IPS）と組み合わせて利用されます。また、情報漏洩対策（DLP）としても活用され、機密情報の不正な持ち出しを防止します。

ISPでのDPI

インターネットサービスプロバイダ（ISP）は、DPIを様々な目的で利用しています。

• - 合法的な傍受: 政府機関からの要請に基づき、通信傍受を行うためにDPIを利用します。
• - セキュリティポリシーの施行: 利用規約違反（著作権侵害、不法コンテンツの配信など）を検出するためにDPIを使用します。
• - ターゲット広告: ユーザーのウェブ閲覧履歴を分析し、ターゲット広告を表示するためにDPIを活用します。
• - Quality of Service (QoS): ネットワークトラフィックの優先順位付けを行い、特定のアプリケーション（VoIPなど）の品質を確保するためにDPIを利用します。
• - サービスレベルに応じた料金プラン: 異なるサービスレベルを提供するために、帯域幅制限などをDPIで制御します。
• - 著作権保護: 著作権侵害コンテンツの共有を検出し、著作権保護のためにDPIを利用します。

政府によるDPI

各国の政府は、DPIをネットワークセキュリティの確保だけでなく、監視や検閲にも利用しています。

• - アメリカ: CALEA（通信傍受支援法）に基づき、政府機関がDPIを用いて通信を傍受しています。NSA（国家安全保障局）は、AT&Tと協力してDPI技術を利用し、インターネットトラフィックを監視・分析しています。
• - 中国: インターネット[[検閲]]のためにDPIを利用し、ポルノ、宗教関係の情報、政治的批判などのコンテンツをブロックしています。
• - イラン: 政府がDPIを用いてインターネットを監視し、検閲を行っていると報道されています。
• - ロシア: ブラックリストに掲載されたウェブサイトへのアクセスをDPIでブロックしています。

DPIとネットワーク中立性

DPIによるトラフィックの検査は、プライバシーやネットワーク中立性の観点から懸念されています。ネットワーク中立性を支持する人々は、DPIがインターネットのオープン性を損なうと主張しています。一方、DPIはネットワーク管理やセキュリティ対策に不可欠な技術であるという意見もあります。

DPI関連のソフトウェアとハードウェア

ソフトウェア

• - OpenDPI: オープンソースのDPIソフトウェア（現在はメンテナンスされておらず、nDPIが後継）。
• - nDPI: OpenDPIからフォークしたDPIソフトウェア。
• - L7-Filter: LinuxのNetfilter用ツールで、アプリケーション層のデータに基づいてパケットを識別。
• - Hippie: DPI機能をカーネルモジュールとして開発するオープンソースプロジェクト。
• - SPID: ネットワークトラフィックの統計を収集するソフトウェア。
• - Tstat: トラフィックパターンを分析するツール。

ハードウェア

• - 近年、DPI機能が搭載されたルーターが増加しており、アプリケーションの識別が可能になっています。シスコシステムズは、DPI機能をApplication Visivility and Control (AVC) と称しています。

DPIの課題

DPIは、ネットワーク管理やセキュリティ対策に有効な一方で、プライバシー侵害や検閲のリスクも伴います。また、暗号化された通信に対するDPIは技術的な課題を抱えています。今後、DPIはネットワーク技術の進化とともに、その利用方法や影響がさらに議論されるでしょう。

まとめ

DPIは、ネットワークトラフィックを詳細に分析し、様々な目的で利用できる強力な技術です。しかし、その利用は、プライバシーやネットワーク中立性の観点から、慎重に検討されるべきです。DPIの技術的進歩とともに、社会的な議論も深めていくことが重要です。

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