反射攻撃

反射攻撃（リプレイアタック）とは

反射攻撃、別名リプレイアタックとは、コンピュータネットワークにおいて、過去に有効だったデータ転送を攻撃者が故意に繰り返したり、遅延させたりすることで、システムに不正な影響を与える攻撃手法です。この攻撃は、正当なユーザーの通信を傍受し、そのデータを再利用することで実行されます。

攻撃の仕組み

反射攻撃は、攻撃者が通信データを傍受し、そのデータを後で再送信するというシンプルな原理に基づいています。例えば、アリスがボブに対して自身の身元を証明する際に、パスワードなどの認証情報がやり取りされるとします。この通信を傍受したイブは、その認証情報を記録しておき、後でアリスになりすましてボブに接続を試みます。イブは記録しておいた認証情報をボブに送り、ボブはそれを有効なものとして受け入れてしまいます。

この攻撃は、通信データが暗号化されていない場合や、認証プロセスが脆弱な場合に特に有効です。

具体例：アリスとボブのケース

具体的な例として、アリスがボブに対してデジタルアイデンティティを証明するケースを考えてみましょう。アリスはボブにパスワードを提供しますが、イブがこの通信を傍受し、パスワードを記録します。その後、イブはアリスになりすましてボブにアクセスし、記録したパスワードを送信します。ボブはこれをアリスからの正しい認証情報と認識し、イブのアクセスを許可してしまうのです。

これは、ストリーム暗号攻撃と同様に、傍受したデータを再利用することで攻撃が成立する典型的な例です。

反射攻撃への対策

反射攻撃を防ぐためには、以下のような対策が有効です。

セッショントークンの利用

セッショントークンは、一度きりの使い捨ての認証情報です。ボブはアリスにセッショントークンを送信し、アリスはこのトークンを使ってパスワードを変換し、その結果をボブに送ります。ボブ側でも同じ計算を行い、両方の計算結果が一致する場合のみログインを許可します。これにより、攻撃者が過去の認証情報を再利用しようとしても、セッショントークンが異なるため、認証は成功しません。

セッショントークンの注意点

セッショントークンは、予測不可能な擬似乱数によって生成される必要があります。予測可能なトークンを使用すると、攻撃者がトークンを推測し、認証情報を再利用する可能性があります。

使い捨ての数字（ナンス）とMACの利用

ボブは使い捨ての数字（ナンス）をアリスに送り、メッセージ認証コード（MAC）を含めることで、データの完全性を保証します。アリスはMACを確認し、メッセージが改ざんされていないことを確認します。これにより、攻撃者が過去のデータを再利用しても、MACが一致しないため攻撃を防ぐことができます。

タイムスタンプの利用

タイムスタンプを利用することも、反射攻撃を防ぐ有効な手段です。ボブは自身の時刻を定期的に送信し、アリスはメッセージにボブの時刻を含め、メッセージ全体を認証します。ボブはタイムスタンプが許容範囲内である場合のみメッセージを受領します。この方式の利点は、ボブが乱数を生成する必要がない点です。ただし、時刻同期は安全なプロトコルで行う必要があります。

関連事項

反射攻撃に関連する事項として、以下のものがあります。

DoS攻撃（サービス妨害攻撃）: システムへの過剰な負荷をかけ、サービスを停止させる攻撃。反射攻撃はDoS攻撃の一種としても利用されることがあります。
盗聴: 通信データを不正に傍受する行為。反射攻撃は、盗聴によって得られたデータを再利用することで実行されます。
* Digest認証: Web認証プロトコルの一つ。反射攻撃に対する脆弱性を持つ場合があります。

まとめ

反射攻撃は、過去の通信データを再利用することで行われる、ネットワークセキュリティ上の脅威です。セッショントークン、使い捨ての数字、タイムスタンプなどの対策を講じることで、この種の攻撃からシステムを保護することができます。セキュリティ対策を講じる際は、これらの点を考慮することが重要です。

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