インターネットを介してサービスを提供する事業者が多い昨今において、セキュリティ対策への理解を深めることは非常に重要です。WAF（Web Application Firewall）は、脆弱性のあるWebアプリケーションサービスを対象にした攻撃から守るセキュリティ対策の1つですが、WAFの仕組みや基礎が分からないという人もいるのではないでしょうか。
そこで本記事では、WAFの概要や仕組み、基本的な機能を解説します。また、WAFの種類や注意点も解説しますので、ぜひ参考にしてください。
目次
WAFとは？
WAF（Web Application Firewall）は、主にWebアプリケーションの脆弱性を狙った攻撃から守るための重要なセキュリティ対策です。WAFは、インターネットバンキングサービスやECサイトなど、個人情報を取り扱うWebサイトやWebシステムを保護対象としています。
WAFの特徴は、セキュリティ対策をWebアプリケーション自体に直接行わないことです。代わりに、WAFはWebアプリケーションのネットワークに実装され、脆弱性を狙った攻撃を検知し、対策を講じます。この方法により、WAFは単一のWebアプリケーションだけでなく、複数のWebアプリケーションを同時に保護することが可能となります。
導入することで、Webアプリケーションのセキュリティを大幅に向上させることができます。特に、頻繁に更新されるWebアプリケーションや、パッチ適用が困難な場合に有効です。
WAFは、常に進化するサイバー攻撃に対応するため、定期的に更新されるシグネチャ（攻撃パターン）を使用しています。これにより、最新の脅威に対しても効果的な防御を提供することができます。
WAFとその他のセキュリティ対策との違い
WAF（Web Application Firewall）は、Webアプリケーションを保護する強力なセキュリティツールですが、他のセキュリティ対策とは異なる特徴を持っています。WAFの特性を理解するために、他の主要なセキュリティ対策との違いを比較してみましょう。
ファイアウォール
ファイアウォールは、WAF（Web Application Firewall）とは異なるセキュリティ対策の一つです。主にソフトウェアやハードウェアに対して実装され、内部ネットワークを外部からの不正アクセスから保護します。WAFが主にWebアプリケーションを守るのに対し、ファイアウォールはより広範囲のネットワークセキュリティを担います。
WAFとファイアウォールの大きな違いは、その適用範囲にあります。外部に公開する必要があるWebアプリケーションのセキュリティ対策としては、WAFが適しています。一方、内部でのみ使用するソフトウェアやハードウェアのセキュリティ対策には、ファイアウォールが効果的です。
つまり、WAFはWebアプリケーション特有の脅威に対応するのに対し、ファイアウォールはより一般的なネットワークレベルの脅威に対応します。多くの場合、WAFとファイアウォールは補完的に使用され、総合的なセキュリティ対策を構築します。
セキュリティ戦略を立てる際は、WAFとファイアウォールの特性を理解し、適切に組み合わせることが重要です。これにより、Webアプリケーションと内部ネットワークの両方を効果的に保護することができます。
IPS
IPS（Intrusion Prevention System）は、不正侵入防止システムのことです。WAFとは異なり、IPSはファイル共有サービスへの攻撃、OSの脆弱性を対象にした攻撃などを防ぐことができます。管理者が事前に検知パターンを設定しておけば、WAFのように自動で設定した検知パターンに則ってセキュリティ面を強化できることが特徴です。
また、IPSはプラットフォームレベルでのセキュリティ対策が基本となります。WAFがWebアプリケーション層を主に保護するのに対し、IPSはネットワーク層やトランスポート層も含めた幅広い範囲を守ります。ただし、WAFほど特定のWebアプリケーションに特化した保護は提供しません。
WAFとIPSは、それぞれ異なる役割を持つセキュリティツールであり、多くの場合、両方を併用することでより包括的なセキュリティ対策を実現できます。WAFがWebアプリケーションの脆弱性を狙った攻撃に特化しているのに対し、IPSはより広範囲のネットワーク攻撃を防御します。
IDS
IDS（Intrusion Detection System）は、不正侵入検知システムのことです。上述したIPSと似ていますが、IDSはIPSよりも異常な通信を多く検知できるセキュリティ対策だと捉えれば問題ありません。
IDSは、WAFと同様にネットワークトラフィックを監視しますが、WAFがWebアプリケーション層に特化しているのに対し、IDSはより広範囲のネットワーク攻撃を検知します。WAFが主にHTTPやHTTPSトラフィックを分析するのに対し、IDSはさまざまなプロトコルやポートを監視します。
IPSやIDSも多様なケースにおいてセキュリティ強化が可能ではあるものの、WAF以上に広範囲をカバーすることは不可能です。したがって、Webアプリケーションのセキュリティ対策をより強固にしたい場合は、WAFを優先的に検討すると良いでしょう。WAFは、SQLインジェクションやクロスサイトスクリプティング（XSS）など、Webアプリケーション特有の脆弱性に対して特に効果的です。
IDSとWAFを併用することで、より包括的なセキュリティ対策を実現できます。IDSが広範囲のネットワーク攻撃を検知し、WAFがWebアプリケーション層の脆弱性を保護するという、相互補完的な役割を果たすことができます。
WAFの基本的な仕組み
WAF（Web Application Firewall）の基本的な仕組みは、ブラックリスト型とホワイトリスト型によって異なります。ここでは、それぞれの詳細を解説します。
ブラックリスト型
ブラックリスト型は、WAF（Web Application Firewall）の基本的な仕組みの一つです。この方式では、事前に検知するべき攻撃のパターンをWAFに設定しておき、その攻撃パターンが検知された場合に、通信を拒否する仕組みになっています。ブラックリスト型WAFは、既知の攻撃をパターンとして設定するため、複数のWebアプリケーションを同時に対策する手間を省けることが大きな特徴です。
しかし、ブラックリスト型WAFには制限もあります。現時点では存在していない新たな脆弱性を対象とした攻撃を防ぐことは困難です。そのため、自社のWebアプリケーションが攻撃された場合や、他社が攻撃された事例を知った上で対策を講じる必要があります。これにより、WAFの管理者は常に最新の脅威情報を収集し、ブラックリストを更新する必要があります。
ブラックリスト型WAFの利点は、既知の攻撃に対して効果的な防御を提供できることです。多くの一般的なWeb攻撃、例えばSQLインジェクションやクロスサイトスクリプティング（XSS）などに対して、事前に定義されたルールセットを使用して防御することができます。また、WAFの設定が比較的簡単で、多くのWebアプリケーションに適用できる汎用性の高さも魅力です。
ただし、ブラックリスト型WAFは、未知の攻撃や高度にカスタマイズされた攻撃に対しては脆弱である可能性があります。そのため、WAFの導入と併せて、定期的なセキュリティ監査やペネトレーションテストなど、総合的なセキュリティ対策を実施することが重要です。
ホワイトリスト型
ホワイトリスト型は、WAF（Web Application Firewall）の基本的な仕組みの一つです。この方式では、正当パターンに該当する通信を事前に定め、その通信のみを許可する仕組みを採用しています。専門用語では、正当パターンのことを「許可する通信」と呼びます。
ホワイトリスト型WAFの最大の利点は、未知の攻撃を防げることです。これは、ブラックリスト型と比較した際の大きなメリットとなります。新たな脆弱性や攻撃手法が発見された場合でも、事前に定義された正当なパターン以外の通信を全て遮断するため、Webアプリケーションのセキュリティを高いレベルで維持できます。
しかしながら、ホワイトリスト型WAFにも課題があります。最も顕著な難点は、許可する通信の定義が困難な点です。Webアプリケーションの機能や振る舞いを完全に把握し、正当な通信パターンを漏れなく定義する必要があります。さらに、Webアプリケーションごとに許可する通信を個別に定める必要があるため、ブラックリスト型以上に導入と運用に手間がかかる仕組みと言えるでしょう。
ホワイトリスト型WAFを効果的に運用するためには、Webアプリケーションの開発者やセキュリティ専門家との緊密な連携が不可欠です。また、Webアプリケーションの更新や機能追加の際には、WAFの設定も適切に更新する必要があります。これにより、セキュリティを維持しつつ、正常な通信を確実に許可することができます。
WAFの基本的な機能
ここからは、WAF（Web Application Firewall）の基本的な機能を解説します。
通信監視
通信監視は、WAF（Web Application Firewall）の基本的な機能の代表例です。WAFは、ブラックリスト型やホワイトリスト型の設定に基づいて、Webアプリケーションへの通信を常時監視します。
不正なアクセスや攻撃パターンを検知した場合、WAFは即座に対応し、通信を拒否したり、許可したりします。この機能により、WAFはWebアプリケーションの脆弱性を狙った攻撃から効果的に防御することができます。
さらに、通信監視機能は、DDoS攻撃やSQLインジェクションなどの高度な攻撃手法にも対応し、Webアプリケーションの安全性を大幅に向上させます。
Cookieの保護
WAF（Web Application Firewall）では、WebブラウザのCookieを保護する機能も重要な役割を果たします。Webアプリケーションにおいて、脆弱性を狙った攻撃以外にも、Cookieを不正利用したり改ざんしたりする攻撃が増加しています。WAFを導入することで、これらのCookieに関連する脅威から効果的に防御することができます。
WAFのCookie保護機能は、不正に入手したCookieを使用してアクセスしてきた場合でも、そのアクセスを検知し拒否することが可能です。さらに、WAFにはCookieの暗号化機能も搭載されており、Cookieの内容を第三者から解読されにくくすることができます。
また、WAFはセッション管理にも活用できます。Cookieを利用したセッション管理において、WAFがセッションIDの生成や検証を行うことで、セッションハイジャックなどの攻撃リスクを低減させることができます。
WAFによるCookie保護は、Webアプリケーションのセキュリティを強化する上で非常に重要な要素となっています。特に、ユーザー認証やショッピングカートの管理などにCookieを利用するECサイトやオンラインサービスにとって、WAFの導入は必須と言えるでしょう。
特定URLの除外・拒否
WAF（Web Application Firewall）では、脅威とならない通信に関して、あらかじめチェック対象から除外することが可能です。これにより、WAFの処理負荷を軽減し、通信パフォーマンスの低下を防ぐことができます。また、WAFには既知のサイバー攻撃で利用されているIPアドレスを拒否する機能も搭載されています。
さらに、WAFを利用することで、特定のURLに対するアクセス制御を細かく設定できます。例えば、管理画面やAPIエンドポイントなど、セキュリティ上重要なURLへのアクセスを制限したり、不要なURLへのアクセスを遮断したりすることが可能です。これにより、Webアプリケーションの脆弱性を狙った攻撃からシステムを保護し、セキュリティを強化することができます。
WAFの特定URL除外・拒否機能を活用することで、Webアプリケーションのセキュリティを向上させつつ、パフォーマンスも最適化することができます。この機能は、WAFの重要な特徴の一つであり、効果的なセキュリティ対策を実現する上で欠かせない要素となっています。
シグネチャの自動更新
シグネチャとは、WAF（Web Application Firewall）が使用する通信や攻撃のパターン情報のことです。クラウド型のWAFを導入した場合、このシグネチャを自動で更新する機能が備わっています。これにより、WAFを常に最新の状態に保つことができ、新たな脆弱性を対象にした攻撃にも自動で対策を講じることが可能となります。
シグネチャの自動更新は、WAFの重要な機能の一つです。この機能により、セキュリティ担当者の負担を軽減しつつ、Webアプリケーションの保護を継続的に強化することができます。新種の攻撃や脆弱性が日々発見される中、シグネチャの自動更新は、最新の脅威に対して迅速かつ効果的に対応するための重要な要素となっています。
また、シグネチャの自動更新は、多くの場合、WAFベンダーのセキュリティ専門家チームによって管理されています。これらの専門家が最新の脅威情報を分析し、適切なシグネチャを作成・更新することで、ユーザーは常に最新のセキュリティ対策を享受することができます。
ログの収集
WAFの重要な機能の1つに、ログの収集があります。WAFは、Webアプリケーションへの通信を監視し、そのデータを自動的に記録します。これらのログは、セキュリティ分析や脅威検出に非常に有用です。
多くのWAFソリューションは、収集したログを自動的にレポート化する機能を備えています。このレポートにより、WAFを導入した企業は自社のWebアプリケーションに対するセキュリティ脅威の傾向を把握できます。例えば、どのような種類の攻撃が頻繁に行われているか、攻撃の発信元はどこか、などの情報を容易に確認することができます。
さらに、WAFのログ分析機能を活用することで、セキュリティインシデントの早期発見や、効果的な対策の立案が可能になります。例えば、特定のIPアドレスからの不審な活動が検出された場合、WAFの設定を調整してそのIPアドレスからのアクセスをブロックするといった対応が可能です。
また、WAFのログは、コンプライアンス要件を満たすための証拠としても活用できます。多くの業界標準や規制では、セキュリティイベントの記録と分析が求められており、WAFのログはこれらの要件を満たすための重要なツールとなります。
このように、WAFのログ収集機能は、Webアプリケーションのセキュリティを強化し、効果的なセキュリティ管理を実現するための重要な要素となっています。
WAFの種類
WAF（Web Application Firewall）にはさまざまな種類があり、それぞれ特徴が異なります。WAFの主な種類として、ソフトウェア型、アプライアンス型、クラウド型の3つが挙げられます。これらのWAFは、導入方法や運用方法、コストなどが異なるため、企業のニーズや予算に応じて適切なタイプを選択することが重要です。
ソフトウェア型
ソフトウェア型WAFは、対象となるWebサーバーに直接インストールするタイプのWAFであり、ホスト型とも呼ばれます。このタイプのWAFの特徴は、他のWebサーバーへの影響がなく、ネットワーク環境を新たに構築・変更する必要がないことです。WAFの導入において、ソフトウェア型は比較的低コストで実現可能です。
ソフトウェア型WAFは、Webアプリケーションの脆弱性を保護するために効果的です。これは、Webサーバー上で直接動作するため、アプリケーションレベルでの攻撃を検知しやすいという利点があります。また、ソフトウェア型WAFは、特定のWebアプリケーションに特化したカスタマイズが可能であり、より精密なセキュリティ対策を実現できます。
WAFの導入を検討する際、ソフトウェア型は柔軟性が高いオプションとなります。既存のインフラストラクチャに大きな変更を加えることなく、WAFのセキュリティ機能を統合できるためです。ただし、ソフトウェア型WAFは、Webサーバーのリソースを消費するため、パフォーマンスへの影響を考慮する必要があります。
アプライアンス型
アプライアンス型WAFは、ゲートウェイ型やネットワーク型とも呼ばれ、各ネットワークの中に設置されるWAFです。専用機器をWebサーバー外に設置するため、Webサーバーに負担をかけることなく、設定をある程度柔軟に変更できるようになっています。アプライアンス型WAFは、高度なセキュリティ機能を提供し、大規模なWebアプリケーションの保護に適しています。
このタイプのWAFは、ハードウェアとソフトウェアが一体となった専用機器として提供されるため、パフォーマンスと信頼性が高いのが特徴です。アプライアンス型WAFは、複数のWebサーバーを同時に保護することができ、トラフィックの負荷分散にも対応しています。
しかし、アプライアンス型WAFの設定を自社で変更する必要がある分、運用担当者が専門知識を持っていることが前提となります。WAFの設定や管理には、Webアプリケーションセキュリティに関する深い理解が求められます。また、導入コストが比較的高いため、予算と専任担当者を確保できる企業に向いています。
アプライアンス型WAFは、セキュリティポリシーの細かな調整や、カスタマイズされたルールの作成が可能です。これにより、企業固有のセキュリティ要件に合わせたWAFの運用が実現できます。さらに、リアルタイムの脅威検知や、詳細なログ分析機能も備えているため、セキュリティインシデントへの迅速な対応が可能となります。
クラウド型
クラウド型WAFは、サービス型とも呼ばれ、インターネットサービスを経由して利用するWAFです。クラウド型WAFは、ソフトウェア型やアプライアンス型と比較して最も安価に導入でき、ネットワークを新たに構築したり、変更したりする必要もありません。そのため、低予算で、なおかつWAFの有用性を試したい企業に向いています。
クラウド型WAFの特徴として、迅速な導入が可能であることが挙げられます。従来のWAFと異なり、クラウド上で提供されるため、複雑な設定や専門知識が不要で、短期間で運用を開始できます。また、クラウド型WAFは、常に最新のセキュリティ対策が適用されるため、新たな脅威にも迅速に対応できます。
しかし、クラウド型WAFにも注意点があります。カスタマイズをしたくてもできないケースが大半であるため、導入は慎重に検討することが大切です。また、クラウドサービスを利用するため、インターネット接続に依存する点も考慮する必要があります。
クラウド型WAFは、特に中小企業や、セキュリティ専門家を社内に抱えていない組織にとって、コスト効率の高いソリューションとなります。ただし、自社のセキュリティ要件や、WAFに求める機能を十分に検討したうえで、導入を決定することが重要です。
WAFを導入するべき事例
WAF（Web Application Firewall）は、様々な事例や業種において導入を検討する価値があります。特に以下のようなケースでは、WAFの導入が強く推奨されます。
- ECサイト事業者: オンラインショッピングサイトは、顧客の個人情報や決済情報を扱うため、WAFによる保護が不可欠です。WAFは、SQLインジェクションやクロスサイトスクリプティング（XSS）などの攻撃からECサイトを守ります。
- 顧客情報を取り扱うサービス: 会員制サイトや顧客管理システムなど、個人情報を扱うWebアプリケーションは、WAFによるセキュリティ強化が重要です。WAFは、不正アクセスやデータ漏洩のリスクを軽減します。
- インターネットを介して顧客情報を送付するケース: オンラインフォームやファイル転送サービスなど、顧客情報をインターネット経由で送受信する場合、WAFによる通信の保護が必要です。
- 金融機関やオンラインバンキングサービス: 銀行やクレジットカード会社などの金融サービスは、特に高度なセキュリティが求められるため、WAFの導入が不可欠です。
- 医療機関や健康管理サービス: 患者の医療情報や健康データを扱うWebアプリケーションは、プライバシー保護の観点からWAFによるセキュリティ対策が重要です。
- 政府機関や公共サービス: 行政サービスや公共機関のWebサイトは、機密情報や重要なデータを扱うため、WAFによる保護が必要です。
WAFを導入することで、これらの業種や事例におけるWebアプリケーションのセキュリティを大幅に向上させることができます。WAFは、既知の攻撃パターンだけでなく、新しい脅威にも対応できるため、企業や組織は安心してオンラインサービスを提供できるようになります。
さらに、WAFの導入により、セキュリティ監査や法令遵守（コンプライアンス）への対応も容易になります。多くの業界標準や規制（例：PCI DSS、HIPAA、GDPRなど）では、Webアプリケーションの保護が求められており、WAFはこれらの要件を満たすための重要なツールとなります。
結論として、顧客情報や機密データを扱うWebアプリケーションを運用する企業や組織は、WAFの導入を真剣に検討するべきです。WAFは、セキュリティリスクを軽減し、顧客の信頼を維持するための効果的な手段となります。
まとめ
本記事では、WAF（Web Application Firewall）について詳しく解説してきました。WAFは、脆弱性のあるWebアプリケーションへの攻撃を防ぐ重要なセキュリティ対策です。WAFの主な機能には、通信監視やCookieの保護、特定URLの拒否などがあり、これらによってWebアプリケーションのセキュリティを強化することができます。
WAFは特に、ECサイトを運営して顧客情報を取り扱っている事業者や、他社への送客を図っている事業者にとって非常に重要です。これらの企業は、WAFへの理解を深め、自社のセキュリティ体制を見直すことが大切です。
WAFには、ソフトウェア型、アプライアンス型、クラウド型の3つの種類があり、それぞれに特徴があります。自社の規模やニーズに合わせて適切なタイプのWAFを選択することが重要です。
WAFを導入することで、企業はセキュリティ面を強化できるだけでなく、より本質的な業務に注力できるようになります。これにより、顧客満足度の向上や業務効率化につながる可能性があります。
実際に自社にWAFの導入が必要だと感じた場合は、専門家に相談するなどして、積極的に導入を検討してみることをおすすめします。WAFは、日々進化するサイバー攻撃から自社のWebアプリケーションを守る強力な味方となるでしょう。
