\documentclass[a4j]{jarticle}

\title{ 情報ネットワーク構成特論 レポート }
\author{ 600P031-4 高木祐介 }
\date{ 2000-07-13 }

\begin{document}
\maketitle

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\section{ \small
インターネットに接続する計算機には、
IPアドレスが付与されている。
その計算機がイーサネットに接続されている場合には、
IPアドレスの他にイーサネットアドレスも付与されている。}
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\subsection{ \small
大学の一つの研究室内にある二つの計算機のIPアドレスを比べると、
その最初の桁の数字は同一であることが多い。
一方、その二つの計算機のイーサネットアドレスを比べると、
二つのアドレスが似ているかどうか分らない。
これは何故か。}
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IPアドレスは、論理的なアドレスです。
計算機に最初から組み込まれているのではなく、
計算機をつなげたネットワークの中で割り振られるものです。

IPv4では、IPアドレスは\underline{32ビット}です。
上位の数ビットを\underline{ネットワークアドレス}、
残りの下位ビットを\underline{ホストアドレス}と言います。

\underline{ネットワークアドレス}と\underline{ホストアドレス}の
実際のビット数は、クラスによって決まります。
クラスはAからEまであり、
クラスAが最大のネットワーク用、クラスEが最小のネットワーク用で、
個々のネットワークの規模に応じたクラスの
\underline{ネットワークアドレス}が割り振られていました。
最近、クラスごとにビット長を固定するのは無駄が多い
（例えば、クラスBでは大きすぎ、クラスCでは小さすぎるネットワークがある）
ということで、
\underline{ネットワークアドレス}のビット長を、
クラスで固定する代わりに明記する
CIDR (Classless Inter-Domain Routing) という方法が使われています。

インターネットは語源からしてネットワーク同士を接続したものです。
個々のネットワークに\underline{ネットワークアドレス}を割り振り、
ネットワーク内の個々の計算機の\underline{ホストアドレス}は
ネットワークごとに管理することによって、
グローバルなアドレスを管理する上位の組織は手間が省けます。

小さなネットワークは大きなネットワークに含まれているので、
IPアドレスはツリー状のネットワーク構造に対応します。
このため、論理的に近傍の計算機同士は、
近い\underline{ネットワークアドレス}を持ちます。
一つの研究室内にある二つの計算機は、
普通同じネットワークにつながれているので、
\underline{ネットワークアドレス}の部分は同一になります。

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イーサネットアドレスは、物理的なアドレスです。
イーサネット用のインタフェースカードに製造時に書き込まれます。

イーサネットアドレスは、\underline{48ビット}です。
上位24ビットがメーカの番号、
下位24ビットが製品番号です。

イーサネットアドレスは、\underline{MACアドレス}とも言います。

一つの研究室内にある二つの計算機は、
同じメーカのネットワークカードを使っているとは限らないので、
イーサネットアドレスが似ているとは限りません。

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\subsection{ \small
イーサネットはCSMA/CDという方法で通信を行なう。
この方式を説明するために、
人間社会でCSMA/CDに似た制御を行なう例を挙げよ。}
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古き良き無線通信では、
自分の話が終わったときに「どうぞ」と言って同期を取りましたが、
電話では、そんなことはせず、
何となくしゃべり始めて、
相手とぶつかると片方が譲ったり、
両方が黙ってしまいランダムな時間後にまたしゃべり始めたりします。

このように、話し手が他の話し手との衝突を感知し、
とりあえず話を始めて衝突が起きたら回避する方式を
CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) と言います。

IEEE 802 では、CSMA/CD 以外に、
Token Bus, Token Ring という方式があります。
（情報源
\verb!http://www.dsl.ics.tut.ac.jp/~okuyama/lecture/1997/ITE/text2.html!
）

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\subsection{ \small
IPアドレスも、イーサネットアドレスも、
計算機を一意に識別する番号（数字）である。
なぜ、二つのアドレスを両方とも用いる必要があるのか。
なるべく具体的な例題を用いて説明せよ。}
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イーサネットは、IPと異なる独立の規格です。
比較的単純なCSMA/CD方式によって通信を行うため、
物理的に定まったイーサネットアドレスを用います。
イーサネットアドレスを廃止するには、
イーサネットを廃止しなければなりません。

イーサネットは広く普及していて、
多くのネットワークはイーサネットで結ばれています。
このインフラストラクチャを完全に置き換えるのは容易ではありません。
NTTは、光ファイバーを各家庭まで引く計画 (FTTH) を進めています。
これはATMと言う、イーサネットとは異なる方式を用いるようですが、
xDSLと競合していることもあって、
完全な置き換えにはまだ時間がかかるでしょう。

このため、イーサネットアドレスを使わず、
IPアドレスだけでインターネットを運用するのは難しいと言えます。

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IPは、イーサネットのレイヤーより上の規格です。
IPのレイヤーが下でイーサネットを利用していれば、
イーサネットアドレスを使うことになります。

インターネットの経路制御は、
ツリー構造のIPアドレスに強く依存しています。
このため、IPアドレスを使わず、
イーサネットアドレスだけでインターネットを運用するのは難しいと言えます。

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IPアドレスとイーサネットアドレスは、
論理アドレスと物理アドレスという異なる性格を持ち、
互いに補いあっています。

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\section{ \small
インターネットを経由して計算機に不正侵入される事件が頻発している。
このような事件に遭遇した時に、
届け出を受け付けたり、相談に乗ってくれる組織が存在する。
このような組織が提供している具体的な情報を3つ以上挙げて、
その内容を各々間単に紹介せよ。}
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インターネット経由の不正侵入や攻撃に対応する、
\\\underline{CERT}/CC (CERT Coordination Center)
\verb!http://www.cert.org/!、
\\\underline{JPCERT}/CC
（コンピュータ\underline{緊急対応センター}）
\verb!http://www.jpcert.or.jp/!
\\のような組織があります。

CERT は意味のある頭文字語ではなく、
Carnegie Mellon University の登録商標だそうです。

\underline{JPCERT}/CC が提供している情報は以下のようなものです。

\begin{itemize}
\item
一般に、
\underline{不正アクセス}や\underline{アタック}に対する予防法は、
弱点の判明したサービスを止めるか、
弱点のない版に更新することです。
または、ルータでのフィルタリングによって
サービスの相手を限定することなどです。

\item
TCP Wrapper などの監視ツールによって、
攻撃を受けたという事実を確認することも重要です。
無防備な状態で、攻撃を受けた可能性があるときは、
全ユーザのパスワード変更やシステムの再構築が必要です。
\end{itemize}

具体的な弱点の情報を以下に挙げます。

\begin{itemize}
\item
ポートスキャンを用いた\underline{不正アクセス}

昔のイメージと違って、最近は
誰でも使える自動クラッキングツールを用いる
知識も技術もないクラッカーが増えているようです。
このようなクラッキングツールは、
インターネットの闇で配布されています。

ポートスキャンを行うツールもその一つで、
このツールには日本のサイトに対する攻撃例が挙げられているため、
一時、このツールを用いた日本サイトへの攻撃が流行ったそうです。

ポートスキャン自体は攻撃というより、
弱点を探す準備段階です。
バグや仕様ミスによって弱点を持つサービスを提供しているサイトは、
ポートスキャンによって弱点を見抜かれ攻撃される可能性があります。

\item
statd サーバプログラムを悪用した\underline{アタック}

弱点を持つ版の statd プログラムによるサービスを提供しているサイトは、
リモートから管理者権限を入手される危険があります。
管理者権限を持っていると、
ハードウェアを直接いじる以外の
あらゆることが可能になってしまいます。

statd の弱点を悪用した攻撃を受けると、
ログファイルに特有のメッセージが残ります。
このログを発見できれば攻撃を受けたことが分かりますが、
ログに残っていなくても、攻撃が成功した場合、
管理者権限でログが改竄された可能性があります。

\item
automountd サーバプログラムを悪用した\underline{アタック}

statd と、弱点を持つ版の automountd によるサービスを提供しているサイトは、
statd を経由して automountd の弱点を悪用される可能性があります。
具体的には、リモートから管理者権限を入手される危険があります。

automountd の弱点を悪用した攻撃を受けると、
ログファイルに特有のメッセージが残ります。
このログを発見できれば攻撃を受けたことが分かりますが、
ログに残っていなくても、攻撃が成功した場合、
管理者権限でログが改竄された可能性があります。
\end{itemize}

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\section{ \small
東京とシンガポールとの直線距離は5,317kmであるという。
また航空経路に沿って測ると6,132kmであるという。
この距離を仮に5,940kmと近似しよう。
長距離の伝送に使われるシングルモードの光ファイバ中の光速が
1ms（ミリ秒）に180kmであるとする。}
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\subsection{ \small
この光ファイバを用いて東京からシンガポールまで到達する
のに要する時間を求めよ（単位ms）。}
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$5,940 \mbox{[km]} \; / \; 180 \mbox{[km/ms]} = 33 \mbox{[ms]}$

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\subsection{ \small
この区間でウィンドウサイズが64KB（キロバイト）の時、
パケットを東京からシンガポールに送り、
そのACK（受信確認）を待ってから、次のパケットを送る。
このような動作を反復して通信する。
この時の通信速度（単位Mbps＝毎秒メガビット）を求めよ。
ただし $2^{10}$ と $10^3$ は等しいと見なして近似的に計算して良い。}
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$64 \mbox{[KB]} \; / \; (33 \times 2) \mbox{[ms]} \\
= (64 \times 8) \mbox{[Kb]} \; / \; (33 \times 2) \mbox{[ms]} \\
= (64 \times 4) \mbox{[Kb]} \; / \; 33 \mbox{[ms]} \\
= 256 \mbox{[Kb]} \; / \; 33 \mbox{[ms]} \\
= 256 \mbox{[Mb]} \; / \; 33 \mbox{[s]} \\
= (256 / 33) \mbox{[Mbps]} \\
\simeq 7.76 \mbox{[Mbps]}$

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\section{ \small
既に「課題1」でICANN一般会員の登録を諸君に要請した。
この経験に基き、次の問に回答せよ。}
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参考：
\verb!http://icann.nic.ad.jp/!

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\subsection{ \small
ここでいう「一般会員」の英語の原文の単語は何か。}
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ICANN @ Large Member(ship).

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\subsection{ \small
諸君が登録した日時と、
電子メールあるいは郵送されてきた文書中に記載されている
Membership numberとを記せ。}
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\begin{tabular}{ll}
登録日時 & 2000-06-09 12:00 頃 \\
Membership number & 222505 \\
\end{tabular}

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\subsection*{ \small
ICANNとは、どのような役割を果たす組織であるか。}
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ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) は、
インターネットのドメイン名やIPアドレスのグローバルな調整を行います。

ICANN の主要な部分は、
SO (Supporting Organization) という下部組織から成っています。
SO には、以下の3種類があります。

\begin{description}
\item[ASO] (Address SO)
インターネット全体のアドレスを割り振ります。
実際には大規模ネットワークのネットワークアドレスを決めます。

\item[DNSO] (Domain Name SO)
ドメイン名を割り当てます。
実際にはTLDを決めます。

\item[PSO] (Protocol SO)
プロトコルを決めます。
Well-known ポート番号も含まれます。
\end{description}

このように、インターネットを管理運用するための
規約を定めるのが ICANN の役割です。

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\subsection{ \small
ICANNの理事として日本人が就任することには、
どのような意味があるか。}
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漢字圈の意見を取り入れずに決められたため、
批判を浴び続けている規約として Unicode があります。
Unicode は、
その名の通り世界中の文字を表すコード体系として期待を受けましたが、
その実態は英語に例えれば、
意味が同じだからと言って大文字小文字を混同したり、
文字の形が同じだからと言って英文字とギリシャ文字を混同したりするものでした。
（そうかと思うと、実際の Unicode では
英文字とギリシャ文字は別のコードになっています。）
今日、Unicode がいまいちふるわないように見えるのは、
このせいだと思われます。

Unicode の失敗から分かるように、
日本、中国、韓国、香港など漢字圈の各代表が規約を定める組織にいないと、
インターネット社会全体が不利益を被ることになります。

\end{document}
