プライバシー護衛隊

プロキシサーバー・VPN利用におけるDNS/SNI情報漏洩リスク：仕組みとECH等による技術的対策

Tags: プライバシーリスク, VPN, プロキシサーバー, DNS, SNI, DoH, DoT, ECH, 通信傍受, 情報漏洩

デジタル時代において、プロキシサーバーやVPN（Virtual Private Network）は、オンラインでのプライバシー保護やセキュリティ確保のための重要なツールとして広く利用されています。通信経路を暗号化したり、元のIPアドレスを隠蔽したりすることで、ユーザーの匿名性を高め、傍受のリスクを低減することが可能です。しかしながら、これらのツールを利用していても、意図せず接続先の情報が漏洩してしまうケースが存在します。特に、DNSクエリとTLS通信におけるSNI（Server Name Indication）は、見落とされがちな情報漏洩ポイントとなり得ます。

プロキシサーバー・VPNの基本的な仕組みと限界

プロキシサーバーは、クライアントと目的のサーバーの間で通信を中継する役割を果たします。HTTPプロキシ、SOCKSプロキシなどがあり、ウェブサイトへのアクセスにおいて、クライアントのIPアドレスを隠蔽するなどの効果があります。

VPNは、インターネット上に暗号化された仮想的な通信路（トンネル）を構築し、クライアントの通信をVPNサーバー経由でインターネットに送信します。これにより、クライアントからVPNサーバーまでの通信内容はISPなど第三者からは見えなくなり、また、目的のサーバーからはVPNサーバーのIPアドレスが見えることになります。

これらの技術はプライバシー保護に有効ですが、通信の全ての側面を自動的に保護するわけではありません。特に、通信の「宛先」に関する情報は、プロトコルの仕様上、暗号化されないまま送信される場合があります。

見過ごされがちなDNSクエリの漏洩リスク

インターネット上のサービスにアクセスする際、私たちは通常、ドメイン名（例: www.example.com）を使用します。しかし、実際の通信はIPアドレスに対して行われます。このドメイン名からIPアドレスへの変換を行うのがDNS（Domain Name System）です。

一般的なDNS解決プロセスでは、クライアントはDNSサーバーに対してドメイン名のIPアドレスを問い合わせます。この問い合わせ（DNSクエリ）は、多くの場合、UDPまたはTCPのポート53を使用して行われますが、デフォルトでは暗号化されません。

プロキシサーバーやVPNを利用している環境でも、DNSクエリがどのように処理されるかは、設定やプロバイダーの実装に依存します。 * クライアントがプロキシ/VPNサーバーのDNSサーバーを使用する場合: DNSクエリはVPNトンネルやプロキシ経由でプロバイダーのDNSサーバーに送信されます。この場合、通信経路は保護されますが、プロバイダー側にはクエリ内容が記録される可能性があります。また、クライアントからプロバイダーのDNSサーバーへの通信が、トンネルやプロキシの外で行われるように設定されている場合、クエリ内容が傍受されるリスクが生じます（いわゆる「DNSリーク」）。 * クライアントが独自のDNSサーバー（例: Google Public DNS, Cloudflare DNSなど）を使用する場合: この通信がプロキシ/VPNトンネルを経由しない設定になっている場合、DNSクエリは暗号化されずに直接インターネットに送信され、接続先のドメイン名が第三者に露呈します。

DNSクエリが傍受されると、ユーザーがどのウェブサイトにアクセスしようとしているか、どのサービスを利用しようとしているかといった情報が明らかになってしまい、プライバシー侵害につながる可能性があります。

技術的対策：DoHとDoT

このDNSクエリの漏洩リスクに対処するための技術として、DoH (DNS over HTTPS) と DoT (DNS over TLS) があります。

これらの技術は、オペレーティングシステム、主要なウェブブラウザ、一部のルーターやVPNクライアントでサポートが進んでいます。プロキシやVPNを利用する際には、クライアントまたはVPNプロバイダーがDoHやDoTをサポートし、かつそれが適切に設定されているかを確認することが重要です。これにより、DNSクエリの内容が暗号化された状態で送信されるようになります。

TLS通信におけるSNIの漏洩リスク

ウェブサイトへのアクセスは、特に機密性の高い通信においてはHTTPSが標準となっています。HTTPSはTLS（Transport Layer Security）プロトコルによって通信内容を暗号化します。これにより、通信経路上の第三者は、暗号化されたデータの中身を読み取ることができません。

しかし、TLS接続を確立する際の最初の段階であるTLSハンドシェイクでは、暗号化される前にクライアントがサーバーにいくつかの情報を送信します。その一つにSNI (Server Name Indication) があります。SNIは、クライアントが接続したいホスト名（ドメイン名）をサーバーに通知するために使用されます。これは、一つのIPアドレスで複数の異なるウェブサイト（バーチャルホスト）を運用しているサーバーにおいて、クライアントがどのサイトにアクセスしたいかを識別するために不可欠な仕組みです。

TLS 1.2以前のバージョンでは、このSNIは平文で送信されます。つまり、通信内容そのものは暗号化されていても、TLSハンドシェイクの段階でアクセス先のドメイン名が第三者（インターネットサービスプロバイダー、ネットワーク管理者など）に見えてしまうのです。

プロキシサーバーやVPNを利用している場合でも、このSNIの扱いには注意が必要です。 * プロキシ/VPNサーバーがTLS終端を行わず、クライアントと目的サーバー間でエンド・ツー・エンドのTLS接続を確立する場合、SNIはクライアントから目的サーバーまで送信されます。この際、VPNトンネル内やプロキシ経由での通信は保護されていても、プロキシ/VPNサーバーから目的サーバーへの区間（特にVPNの場合）でSNIが平文で送信される可能性があります。 * 一部のHTTPプロキシなど、プロキシがTLS終端（Man-in-the-Middle方式）を行う場合、クライアントとプロキシ間、プロキシと目的サーバー間でそれぞれTLS接続が確立されます。この場合、クライアントからプロキシへのSNIは通常平文（プロキシによっては暗号化）ですが、プロキシが目的サーバーへ接続する際に新たなSNIを送信します。この時、目的サーバーへの接続情報（どのドメインにプロキシがアクセスしているか）は、プロキシのログやその通信経路上の傍受者に見え得ます。

SNIが漏洩すると、DNSクエリと同様に、ユーザーがどの特定のウェブサイトにアクセスしているかという情報が明らかになります。これは、たとえ通信内容が完全に暗号化されていても、ユーザーのオンライン活動をプロファイリングすることを可能にしてしまいます。

技術的対策：ECH (Encrypted Client Hello)

SNIの平文送信による漏洩リスクに対処するために開発されたのが、ECH (Encrypted Client Hello) です。ECHはTLS 1.3の拡張機能であり、TLSハンドシェイクの最初のメッセージであるClient Helloの一部（SNIを含む）を暗号化することを可能にします。

ECHが実装され、適切に機能している場合、通信経路上の傍受者は、たとえClient Helloパケットを傍受しても、その中に含まれるSNIを読み取ることができません。これにより、アクセス先の正確なドメイン名が秘匿されます。

ECHの実装はまだ開発段階であり、主要なブラウザやCDN、サーバーソフトウェアで導入が進められている段階です。完全に普及するには時間がかかる見込みですが、プライバシー保護の観点からは非常に重要な技術です。プロキシやVPNサービスを選択する際には、ECHへの対応状況も将来的な評価基準の一つとなり得ます。

複合的なリスクと多層的な防御

DNSクエリとSNIは、それぞれ独立して、あるいは複合的にプライバシーリスクをもたらします。例えば、特定のウェブサイトにアクセスしようとした場合、DNSクエリでドメイン名が露呈し、それに加えてSNIでも同じドメイン名が露呈することで、アクセス先情報がより確実なものとなります。

これらのリスクから自己を防衛するためには、単一の技術に依存するのではなく、複数の対策を組み合わせた多層的なアプローチが必要です。

まとめ

プロキシサーバーやVPNは、インターネット利用におけるプライバシーとセキュリティを向上させる有効な手段です。しかし、DNSクエリやSNIといった通信のメタ情報が意図せず漏洩するリスクが存在することを理解しておく必要があります。これらの情報は、通信内容が暗号化されていても、ユーザーのオンライン活動をプロファイリングするために利用される可能性があります。

DNSクエリの漏洩にはDoHやDoTによる暗号化が、SNIの漏洩にはECHが有効な技術的対策となります。これらの技術はまだ発展途上のものもありますが、プライバシー保護の観点からその重要性は増しています。

デジタルプライバシー護衛隊として、私たちは常に最新の技術動向に注意を払い、自身の利用するツールやサービスの設定を確認し、多層的な対策を講じることの重要性を改めて強調いたします。技術的な仕組みを理解し、適切な対策を選択することが、デジタル世界でのプライバシーを守る第一歩となるでしょう。

今後も、これらのプライバシー強化技術の普及状況や、新たな脅威と対策について、継続的に情報を提供してまいります。