ゼロトラスト暗号化：PKI標準の役割
ゼロトラスト・アーキテクチャ（ZTA）は、セキュリティをネットワークベースの信頼からIDベースの検証へと移行します。その指針は何でしょうか？ "「決して信じてはいけない、常に検証しなさい。」" 公開鍵インフラストラクチャ (PKI) はこのアプローチの中心であり、安全な認証、暗号化、およびデータの整合性を保証します。.
主なハイライト:
- ゼロトラスト原則: すべてのアクセス要求を検証し、最小限の権限を適用し、潜在的な侵害を想定します。.
- PKIの役割PKI は、デジタル証明書、公開キーと秘密キーのペア、証明機関 (CA) を使用して ID 検証を可能にします。.
- ゼロトラストにおけるPKIの標準:
- TLS1.3 について: より高速なハンドシェイクと強力な暗号化により、転送中のデータを保護します。.
- アクメ: スケーラビリティのために証明書管理を自動化します。.
- CMP v3: キーカプセル化メカニズム (KEM) で量子脅威に備えます。.
- 委任された資格情報: 有効期間が短い資格情報により、セキュリティが強化されます。.
- OAuth 2.0とJWS: 認可および認証プロセスを強化します。.
- 自動化の重要性: 手動での証明書管理では停止や非効率が生じるリスクがありますが、自動化によりスケーラビリティと信頼性が確保されます。.
リモートワーク、IoTの普及、そしてクラウドへの依存により、ゼロトラストは標準になりつつあります。PKIを自動化、MFA、SSOと組み合わせることで、この進化する環境において、安全でアイデンティティ重視のアクセスを確保できます。.
公開鍵基盤：デジタル信頼の基盤
ゼロトラスト暗号化のためのPKI標準
ゼロトラストアーキテクチャのPKI標準の比較
公開鍵基盤（PKI）は、ゼロトラスト原則を支える上で重要な役割を果たします。しかし、ゼロトラストを効果的に運用するには、特定の標準に従う必要があります。これらの標準は、デバイスとユーザーが自身のIDを検証する方法、データの暗号化方法、そして証明書を大規模に管理する方法を概説しています。これらのガイドラインがなければ、ゼロトラストの実装は一貫性に欠け、効果を発揮しない可能性があります。.
安全な通信のためのTLS/SSLプロトコル
TLS 1.3（RFC 8446で定義）は、転送中のデータのセキュリティ確保に不可欠です。3つの重要なセキュリティ機能を提供します。 暗号化 （不正アクセスから情報を保護するため）, 認証 （通信相手の身元を確認するため） 誠実さ (送信中にデータが改ざんされないことを保証するため)。.
TLS 1.2と比較して、TLS 1.3はハンドシェイクを1回のラウンドトリップで完了することでゼロトラスト環境におけるパフォーマンスを向上し、さらに、再接続するユーザーに対してラウンドトリップをゼロにするという利点も備えています。また、ハンドシェイクメッセージをプロセスの早い段階で暗号化し、AEAD暗号化を必須とすることで、時代遅れで脆弱なアルゴリズムを排除します。ゼロトラスト環境では、相互TLS（mTLS）により、データ交換前にクライアントとサーバーの両方を認証することでセキュリティがさらに強化されます。これは、信頼を維持するために不可欠なステップです。.
証明書の自動化: ACME、CMP、委任された資格情報
大規模システムでは証明書を手動で管理するのは非現実的です。そのため、ゼロ トラスト PKI 管理には自動化プロトコルが不可欠です。.
- ACME (自動証明書管理環境、RFC 8555)このプロトコルは、証明書の発行から更新、失効に至るまで、手動による介入を必要とせずに証明書のライフサイクル全体を自動化します。JSON Web Signatures (JWS) を使用してリクエストを認証し、リプレイ攻撃を防止し、データの整合性を確保することで、ゼロトラスト原則に完全に適合しています。.
- CMP（証明書管理プロトコル）バージョン3（RFC 9810）: 2025 年 7 月に更新されたこのプロトコルは、キーカプセル化メカニズム (KEM) サポートを導入し、量子コンピューティングによってもたらされる課題に PKI システムを対応させます。.
- 委任された資格情報（RFC 9345）この標準規格により、サーバー運営者は認証局（CA）の証明書に基づいて、有効期間が短い（7日間）認証情報を発行できます。頻繁な更新における外部CAへの依存を軽減し、秘密鍵の漏洩による影響を制限することで、ゼロトラストフレームワークのセキュリティを強化します。.
認可および認証標準
ゼロトラストを実現するには、暗号化だけでは不十分です。リソースへのアクセスを安全に制御するには、強力な認可および認証標準が必要です。.
- 認証局2.0: この標準により、システムがパスワードなどの機密性の高い認証情報を共有せずに制限されたアクセスを許可できるようになり、認証が容易になります。.
- JSON ウェブ署名 (JWS)JWS は、リクエスト ペイロードの信頼性と整合性を保証し、通信の検証において重要な役割を果たします。.
- オーソリティトークンチャレンジ（RFC 9447）ACMEのこの拡張機能により、外部のトークン認証局に問い合わせることで、インターネット以外のリソース（電話番号など）に対する証明書発行が可能になります。これにより、従来のDNSベースの検証を超えて、ゼロトラスト原則の適用範囲が広がります。.
| 標準 | ゼロトラストにおける役割 | 主な利点 |
|---|---|---|
| TLS1.3 について | 安全な通信 | より高速な1-RTTハンドシェイクにより遅延が低減 |
| アクメ | 証明書の自動化 | 手動管理を排除 |
| CMP v3 | ポスト量子対応 | 量子脅威に対するKEMをサポート |
| 委任された資格情報 | 認証委任 | 有効期間の短い認証情報でセキュリティを強化 |
ゼロトラストフレームワークでPKIを実装する方法
PKIによるユーザーとデバイスの認証
ゼロトラストは、シンプルながらも強力な原則に基づいています。つまり、いかなるエンティティもデフォルトで信頼されないということです。すべてのユーザー、デバイス、サービスは、リソースにアクセスする前に自身のIDを証明する必要があります。公開鍵基盤（PKI）は、このための暗号化の基盤を提供し、一意かつ検証可能な識別子として機能するデジタル証明書を発行します。.
"「ZTAにおける重要なパラダイムシフトは、ネットワークパラメータ（インターネットプロトコル（IP）アドレス、サブネット、境界など）を使用したセグメンテーションと分離に基づくセキュリティ制御から、アイデンティティに基づくセキュリティ制御への重点の変化です。」 – ラマスワミ・チャンドラムーリ、NIST
この変化に対応するため、認証と認可は別々のプロセスとして扱う必要があります。PKIは、アクセス要求が従来のネットワーク境界の内側から発信されたか外側から発信されたかに関わらず、すべてのアクセス要求が検証されることを保証します。これは、従来の境界ベースのセキュリティ対策では対応できない、ハイブリッドワークフォースやBYOD（個人所有デバイスの持ち込み）シナリオにおいて特に重要です。.
SPIFFEのようなフレームワークにより、サービスは特定のネットワークロケーションに縛られないIDを持つことができ、オンプレミス環境とマルチクラウド環境全体にわたってきめ細かなポリシーを適用できるようになります。例えば、NIST National Cybersecurity Center of Excellenceは、24の業界パートナーと協力し、PKIを現代のゼロトラスト・アーキテクチャに統合する方法を示す19の実例を作成しました。.
本人確認が確立されると、大規模な証明書の管理が次の重要なステップになります。.
スケーラビリティのためのPKI-as-a-Serviceの利用
大規模な運用において、証明書を手動で管理することは現実的な解決策ではありません。適切に構築されたTLSプログラムがなければ、期限切れの証明書や適切に管理されていない証明書は深刻なセキュリティ脆弱性につながる可能性があります。業務の中断やセキュリティ侵害につながるインシデントを回避するには、証明書ライフサイクル管理の自動化が不可欠です。.
PKI-as-a-Serviceは、多様な環境における証明書の検出、発行、更新、失効といったプロセスを自動化することで、このプロセスを簡素化します。これは、複数のクラウドプラットフォームにまたがる数千、あるいは数百万ものIDを管理する場合に特に重要です。この自動化をサポートするには、サービスのホスティング場所に関係なく、アプリケーションレベルで認証および認可ポリシーを適用するAPIゲートウェイやサイドカープロキシなどのツールをインフラストラクチャに組み込む必要があります。.
堅牢な証明書管理プログラムには、大規模サーバー証明書管理のベストプラクティスが組み込まれている必要があります。これには、PKIとID、資格情報、アクセス管理（ICAM）システム、および拡張IDガバナンス（EIG）システムの統合が含まれます。これらの統合により、オンプレミス環境とクラウド環境の両方でリソースへの安全なアクセスを確保しながら、一貫したセキュリティポリシーを維持できます。.
スケーラブルなホスティングソリューション、例えば Serverion, は、自動化された PKI 展開に必要な基盤を提供し、ゼロ トラスト戦略のより広範な目標をサポートします。.
自動化によってスケーラビリティが確保される一方で、PKI と追加のセキュリティ レイヤーを組み合わせることで、ゼロ トラスト フレームワークがさらに強化されます。.
PKIとMFAおよびSSOを組み合わせる
PKIは、フィッシング耐性のあるハードウェアにリンクされた要素を導入することで、多要素認証（MFA）を強化します。調査によると、ITセキュリティ担当幹部の96%が、ゼロトラスト・アーキテクチャの構築にPKIが不可欠であると考えています。.
"「PKIはMFAと組み合わせることで、ゼロトラストを実装するためのより安全な方法の一つとなります。」 – Avesta Hojjati博士、DigiCert
このアプローチは、複数のセキュリティ要素を階層化します。例えば、デジタル証明書（所有）付きのスマートカードをPIN（知識）や生体認証（固有性）と組み合わせることで、より強力な認証を実現できます。シングルサインオン（SSO）システムもPKIを活用し、複数のクラウドアプリケーション間でユーザーIDを検証します。これにより、複数のパスワードを管理する必要がなくなり、証明書ベースの強力な検証を維持できます。その結果、フィッシング攻撃に対抗し、ゼロトラストの「決して信頼せず、常に検証する」という原則に合致する、合理化された安全なユーザーエクスペリエンスが実現します。.
2024年に報告されたビジネスメール詐欺による損失額は1兆4千億27億7千万ドルに上ることから、これらの保護対策はこれまで以上に重要になっています。ベストプラクティスとしては、VPNアクセスに証明書ベースの認証を使用すること、機密性の高いPKI操作（証明書の発行や失効など）にMFAを必須とすること、不正アクセスや侵害を防ぐために秘密鍵をハードウェアセキュリティモジュール（HSM）に保存することなどが挙げられます。こうした進歩にもかかわらず、業界の認証ツールの331兆3千億は依然としてOTPベースのMFAに依存しており、PKIベースのソリューションのより広範な導入の必要性を浮き彫りにしています。.
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ゼロトラストにおけるPKIの課題とベストプラクティス
証明書ライフサイクル管理
TLS証明書の管理は、あっという間に制御不能になり、「証明書のスプロール化」と呼ばれる状態につながる可能性があります。これは、証明書が組織内に散在し、一元管理されたインベントリで追跡できない場合に発生します。その結果、期限切れの証明書が見過ごされ、サービス停止やセキュリティギャップの大きな発生につながります。証明書の所有者、更新日、設定を手作業で追跡することは、今日の複雑な環境においては非常に困難です。.
"「これらの証明書は極めて重要であるにもかかわらず、多くの組織では正式なTLS証明書管理プログラムが不足しており、証明書を一元的に監視・管理する能力がありません。」 – Murugiah P. Souppaya他、NIST
修正方法は? オートメーション。. ACMEのようなプロトコルは、登録、インストール、更新といったタスクを自動化できるため、人による継続的な監視が不要になります。継続的な監視ツールは、証明書のステータスの変化を検知し、更新が時間どおりに行われ、障害を回避できるようにします。これを実現するには、組織は明確なポリシーを策定し、証明書の所有権を割り当てる正式なTLS管理プログラムを必要とします。.
これらの自動化されたプロセスを確立された標準と組み合わせると、PKI はゼロ トラスト アーキテクチャのより強力な基盤になります。.
PKIによるセキュリティ基準の遵守
セキュリティ対策の一貫性と有効性を確保するには、PKIの実装を広く認知されたフレームワークに準拠させることが重要です。NIST SP 800-207やISO/IEC 27001などの標準規格は、堅牢な証明書ライフサイクル管理の重要性を強調しています。これらのフレームワークは、ゼロトラストの重要な原則、すなわち認証と認可はセッションごとに個別に実行されなければならないという原則も強調しています。.
"「ゼロトラストとは、資産やユーザーアカウントの物理的またはネットワーク上の位置のみに基づいて、暗黙的に信頼が付与されないことを前提としています。認証と認可（主体とデバイスの両方）は、企業リソースへのセッションが確立される前に実行される個別の機能です。」 – NIST SP 800-207
PKI機能をこれらの標準にマッピングすることで、組織は可視性、ガバナンス、またはインシデントからの回復能力が不足している領域を特定できます。このアプローチの実例として、NISTの国立サイバーセキュリティセンターオブエクセレンスが挙げられます。同センターは、24の業界協力者からの技術提供を活用した19のゼロトラスト実装を実証しました。これらの事例は、セキュリティ体制の強化を目指す組織にとって実用的なモデルとなります。.
手動PKI管理と自動PKI管理
手動と自動のPKI管理を比較すると、自動化の利点がさらに明確になります。主な分野における両者の優位性について、以下に詳しく説明します。
| 特徴 | 手動PKI管理 | 自動PKI管理 |
|---|---|---|
| 効率 | 低い; 人為的エラーや遅延が発生しやすい。. | 高。登録、インストール、更新を自動化します。. |
| 拡張性 | ネットワークが拡大するにつれて困難になります。. | デバイスとサービスの増加に簡単に対応できます。. |
| ゼロトラストの整合 | 弱い; 動的な認証要求を満たすのが困難です。. | 強力。迅速な証明書のローテーションと継続的な検証をサポートします。. |
| 停止のリスク | 高: 期限切れの証明書が気付かれないことがよくあります。. | 低; 自動追跡によりダウンタイムが最小限に抑えられます。. |
| 可視性 | 断片化されており、時代遅れです。. | 集中化され、リアルタイム。. |
自動化は、システム停止や人的ミスのリスクを軽減するだけでなく、オンプレミスとクラウド環境の両方で運用される現代のハイブリッドワークフォースに必要な俊敏性も提供します。さらに、自動化ツールは、認証局が侵害された場合でも、災害復旧をより迅速かつ確実に実行します。つまり、自動化は効果的なゼロトラスト戦略の基盤となるのです。.
結論
公開鍵基盤（PKI）は、ゼロトラスト・アーキテクチャの実現において中心的な役割を果たします。PKIは、デジタルIDをユーザー、デバイス、アプリケーションに結び付けることで、セキュリティを時代遅れのネットワーク境界から脱却させ、IDベースの検証に重点を置きます。この変化は、ゼロトラストの核となる原則を体現しています。 決して信じず、常に検証してください。. サイバー脅威が進化するにつれて、自動化され合理化された PKI 管理の需要は高まり続けています。.
数字が物語っています: 96%のITセキュリティエグゼクティブ PKIはゼロトラスト・フレームワーク構築の重要な要素として認識されています。オンプレミスとクラウド環境の両方で認証、暗号化、そしてデータ整合性を実現します。TLS証明書の有効期間が平均47日と短いことから、ライフサイクル管理の自動化、集中管理の維持、そして継続的な監視の実現はもはやオプションではなく、コストのかかるシステム停止を回避するために不可欠です。現在、, 33%の組織 すでにゼロトラスト戦略を実装しており、さらに 60% が今後 1 年以内にこれに追随することを目指しています。.
リモートワークの増加、IoTデバイスの普及、そして連邦政府機関にゼロトラストの導入を義務付ける米国大統領令などの規制圧力を受け、アイデンティティベースのセキュリティへの動きが加速しています。PKI戦略をNIST SP 800-207などのフレームワークに準拠させ、自動化に投資する組織は、今日のサイバーリスクへの対応に加え、耐量子暗号への移行を含む将来の課題への適応力を強化することができます。.
よくある質問
ゼロ トラスト アーキテクチャのサポートにおいて PKI はどのような役割を果たしますか?
公開鍵インフラストラクチャ (PKI) は、その基本原則の暗号化バックボーンを提供することで、ゼロ トラスト アーキテクチャにおいて重要な役割を果たします。 「決して信じず、常に検証する。」 PKIを通じて、デジタル証明書はユーザー、デバイス、およびサービスの認証に使用され、安全で改ざん耐性のある検証を保証します。これは、すべてのアクセスポイントで徹底した検証を求めるゼロトラストの要求に完全に合致しています。.
PKIが実現する重要な機能の1つは 相互TLS（mTLS）. mTLSでは、クライアントとサーバーの両方が、データ交換の前に互いのIDを検証します。これにより、通信の安全性が確保されるだけでなく、アクセス権限が認証済みIDに直接関連付けられるため、最小権限アクセスの原則が強化されます。.
PKIは暗号化によるデータ保護も確保します。SSL/TLS証明書を活用することで通信チャネルを暗号化し、盗聴や中間者攻撃といった脅威から保護します。さらに、PKIは自動証明書管理によって動的なセキュリティニーズにも対応します。これにより、侵害された証明書を即座に失効させることができ、急速に変化する環境においてもアクセス制御の安全性を確保します。.
これらの機能により、PKI は強力なゼロ トラスト セキュリティ フレームワークに不可欠な要素となります。.
自動化によってゼロ トラスト モデルでの PKI 管理がどのように簡素化されるのでしょうか?
ゼロトラスト・フレームワークにおける公開鍵基盤（PKI）の管理において、自動化は重要な役割を果たします。このモデルでは、すべてのユーザー、デバイス、サービスは、データ交換の前に認証を行う必要があります。そのため、数千、あるいは数万もの証明書の発行、更新、失効が必要になります。これだけの量を手作業で処理するのは現実的ではありません。自動化によって、証明書が効率的に生成、配布、ローテーションされ、人為的ミスのリスクを軽減しながら、ゼロトラストの核となる原則「決して信頼せず、常に検証する」を遵守することができます。"
のために Serverion 自動化により、SSL証明書とサーバーの管理が簡素化されます。Webトラフィック、API、マイクロサービス向けの信頼できるIDを、迅速かつプログラム的に登録できます。これにより、ゼロトラスト原則にシームレスに準拠した、スケーラブルで安全な信頼フレームワークが構築されます。.
TLS 1.3 がゼロ トラスト セキュリティ フレームワークの推奨選択肢となるのはなぜですか?
TLS 1.3は、TLS 1.2よりもセキュリティと効率性が向上しているため、ゼロトラスト環境における最適な選択肢として際立っています。 強制的な前方秘匿性, これにより、暗号化キーが公開された場合でも、以前の通信は保護されたままになります。.
さらに、TLS 1.3はハンドシェイクの遅延を最小限に抑え、暗号化の強度を損なうことなく接続を迅速に確立できます。堅牢なセキュリティと高速なパフォーマンスの組み合わせにより、高いセキュリティと低遅延の両方が求められるゼロトラスト・フレームワークの厳しい要求に最適です。.
