ネットワークセキュリティモデルとは？定義・構成要素・種類を徹底解説

ネットワークセキュリティモデルとは

ネットワークセキュリティモデルとは、ネットワーク上でやり取りされる通信が、攻撃者（敵対者）によって不正に傍受・改ざんされないよう、セキュリティサービスを設計するための概念的な枠組みです。このモデルでは、メッセージの送信者と受信者の間で確立される信頼関係を前提とし、機密情報の生成や共有の方法まで含めて体系的に定義します。

ネットワークセキュリティとは

ネットワークセキュリティとは、ネットワークの可用性と完全性を保護するための一連の技術・施策のことです。これにより、さまざまな潜在的な脅威がネットワーク内に侵入したり拡散したりすることを防ぎます。ハードウェア・ソフトウェアによるソリューションだけでなく、ネットワークの利用方法、アクセス性、全体的なセキュリティに関わるプロセス、ルール、設定なども広く含まれます。

ネットワークセキュリティモデルが必要な理由

現代のネットワークは、複数の境界線（パラメータ）と可変的な構成要素を持つようになり、企業を標的とした脅威も高度化しています。こうした環境に対応するためには、脅威のトレンド特性、発生原因、進化の速度、潜在的な影響を分析したうえで、柔軟なネットワークセキュリティモデルを構築することが不可欠です。

ネットワークセキュリティモデルの主な構成要素

ネットワークのセキュリティは、次の4つの中核要素によって支えられています。

• ファイアウォール：不正な通信を遮断する基本的な防御壁
• 侵入防止システム（IPS）：攻撃を検知し、リアルタイムで阻止する
• ネットワークアクセスコントロール（NAC）：接続デバイスの認証とアクセス権限の管理
• SIEM（セキュリティ情報イベント管理）：ログやイベントを一元管理し、脅威を分析

さらに、データ損失防止（DLP）ソフトウェア、アンチウイルス・アンチマルウェア対策、アプリケーション・Web・メールセキュリティなどのソリューションも補完的に活用されます。

ネットワークセキュリティの主な種類

ネットワークセキュリティには、以下のような多様なカテゴリがあります。

• アクセス制御：権限を持つユーザーだけがシステムにアクセスできるようにする
• マルウェア対策：アンチウイルス・アンチスパイウェアなどによる検知・防止
• アプリケーションセキュリティ：アプリケーションコードの安全性の確保
• 行動分析：異常な挙動を検知するアプローチ
• データ損失防止（DLP）：機密データの漏洩を防ぐ対策
• DDoS攻撃対策：分散型サービス拒否攻撃への防御
• メールセキュリティ：フィッシングや添付ファイル経由の脅威への対策
• ファイアウォール：通信のフィルタリング
• VPN暗号化：通信経路の保護
• その他：エンドポイント・Web・ワイヤレスセキュリティ、ネットワーク分析など

セキュリティの5つの重要要素

情報セキュリティを保証するためには、次の5つの要素が揃っている必要があります。

1. 機密性（Confidentiality）：許可された者だけが情報にアクセスできること
2. 完全性（Integrity）：情報が不正に改ざんされていないこと
3. 可用性（Availability）：必要なときにいつでも情報へアクセスできること
4. 真正性（Authenticity）：情報の発信元が本物であること
5. 否認防止（Non-repudiation）：送信者が送信の事実を否認できないこと

特に機密性・完全性・可用性の3つは「CIAトライアド」と呼ばれ、情報セキュリティモデルの中核を成す基本目標とされています。

代表的なセキュリティモデルの種類

セキュリティモデルには、以下のような古典的かつ有名なモデルがあります。

• Bell-LaPadulaモデル：機密性に重点を置いた軍事向けモデル
• Bibaモデル：完全性に重点を置いたモデル
• Clark-Wilsonモデル：商用環境向けの完全性モデル
• Brewer-Nashモデル：利益相反を防ぐアクセス制御モデル
• Harrison-Ruzzo-Ullman（HRU）モデル：アクセス権限の操作を形式的に扱うモデル

セキュリティモデルの役割と活用方法

セキュリティモデルは、セキュリティポリシーを定義し実装するための重要な枠組みであり、セキュリティリスクの特定と管理において中心的な役割を果たします。システムをどのように保護するか、誰がアクセスできるか、どのオブジェクトにアクセス可能かを決定するために使われ、完全性や機密性などを強制する制御モデルとして実装されます。また、アプリケーションやシステムのセキュリティ認証を行う際にも参照されます。なお、セキュリティモデルはアクセス権限、分散コンピューティング、計算基盤など、さまざまな土台の上に構築でき、事前の特別な準備を必要としません。

ネットワークセキュリティの運用モデル

ネットワークセキュリティの運用モデルでは、具体的なセキュリティサービスを設計する際に、次の基本ステップが踏まれます。

1. セキュリティ要件に応じてデータを変換するアルゴリズムを設計する
2. アルゴリズムを適用する前に、秘密情報（鍵）を生成する
3. 秘密情報をさまざまな方法で配布・共有する
4. 送受信者間で安全な通信を実現する仕組みを確立する

ネットワークセキュリティの目的と仕組み

ネットワークセキュリティの主な目的は、侵害、侵入、その他の脅威からネットワークを守ることです。悪意のあるユーザー、デバイス、情報による不正利用や偶発的な破壊を防ぎ、ネットワークが円滑に稼働し、正当なユーザーすべてが安全に利用できる状態を維持します。

その仕組みとしては、組織がさまざまなポリシーと技術を組み合わせて、ネットワークへの不正アクセスを防止します。たとえば、フィルタリング機能により、ネットワーク上に保存されたファイルやディレクトリが、ハッキング、不正使用、無断改ざんから保護されます。アンチウイルスシステムなどは、その代表例といえるでしょう。