DNS（ドメインネームシステム）は、インターネットを利用する上で欠かせない重要な技術です。
このシステムは、ユーザーがドメイン名を入力することで、インターネット上での通信をスムーズに行えるようにしています。例えば、あなたが「amazon.co.jp」と入力すると、その背後ではDNSが働いて、最終的にそのサイトを表示するためのIPアドレスを取得するプロセスが行われます。
今回は、このDNSの仕組みや重要性、そしてセキュリティについて分かりやすく解説していきます。
DNS（ドメインネームシステム）とは？
DNSは、ドメイン名をIPアドレスに変換する役割を担うシステムです。
インターネットを利用する際、私たちはURL（例: amazon.co.jp）を入力しますが、実際にインターネット上で通信するためには、コンピュータやサーバーに固有のIPアドレス（数字の羅列）が必要です。
DNSは、このドメイン名とIPアドレスを対応させ、ドメイン名を人間が理解しやすい形に保ちつつ、通信を可能にするのです。
なぜDNSが重要なのか？
もしDNSがなかった場合、私たちはインターネット上のすべてのサイトのIPアドレスを直接入力しなければならなくなります。
例えば、Amazonにアクセスするために「93.184.216.34」など、数字の羅列を覚えて入力し続けることになります。
それは不便だ…
DNSがあることで、ユーザーは直感的に「amazon.co.jp」などのわかりやすいドメイン名を使用し、その背後でDNSが適切なIPアドレスを調べてくれるため、スムーズにインターネットを利用できます。
DNSの仕組みとは？
DNSは非常に複雑なシステムですが、簡単に言うと、ドメイン名とIPアドレスを結びつけるために、複数のDNSサーバーが連携して動いています。DNSの処理は、以下のようなステップで行われます。
- ユーザーがウェブサイトのアドレスを入力
ユーザーは「amazon.co.jp」のようなドメイン名をブラウザに入力します。この時、ブラウザはそのドメイン名が指し示すIPアドレスを取得するために、DNSサーバーにリクエストを送ります。
- DNSサーバーにリクエストを送信
ブラウザは、入力されたドメイン名に対応するIPアドレスを探すため、リカーシブDNSサーバー（または再帰的DNSサーバー）にリクエストを送ります。
- ルートDNSサーバーに問い合わせ
リカーシブDNSサーバーは、まずインターネットのルートDNSサーバーに問い合わせをします。ルートサーバーはインターネットの最上位に位置するサーバーで、トップレベルドメイン（TLD）サーバーの情報を保持しています。
- TLDサーバーへの案内
ルートサーバーは、「amazon.co.jp」のようなドメインが属するTLD（例: .jpや.com）のサーバーの情報をリカーシブDNSサーバーに教えます。このTLDサーバーは、ドメイン名がどのように管理されているかを知っています。
- TLDサーバーへの問い合わせ
リカーシブDNSサーバーは、TLDサーバーにアクセスし、対象となるドメイン「amazon.co.jp」に関する情報を取得します。この時点で、TLDサーバーが指し示す権威DNSサーバーの情報が返されます。
- 権威DNSサーバーへの案内
TLDサーバーは、実際に「amazon.co.jp」のIPアドレスを管理している権威DNSサーバーにアクセスするための情報をリカーシブDNSサーバーに返します。
- IPアドレスの取得
リカーシブDNSサーバーは、権威DNSサーバーに最終的なIPアドレスの問い合わせを行い、「amazon.co.jp」のIPアドレスを取得します。
- ユーザーへの返答
最終的に、リカーシブDNSサーバーはそのIPアドレスをユーザーのブラウザに返し、ブラウザはそのIPアドレスを使ってAmazonのウェブサイトにアクセスします。
DNSのキャッシュと効率化
DNSには「キャッシュ」という仕組みがあります。
これは、過去に問い合わせたドメイン名とそのIPアドレスのペアを、一定期間一時的に保存することです。これにより、同じドメイン名に再度アクセスする際、DNSサーバーはキャッシュされた情報を返すことができ、応答時間が短縮されます。
キャッシュを使うことで、インターネットのトラフィックを減らし、効率的にデータをやり取りできるため、ユーザーはより速く、より快適にウェブサイトにアクセスできます。
DNSのセキュリティ
DNSはインターネットにおける非常に重要な基盤技術ですが、そのセキュリティも非常に重要です
悪意のある攻撃者がDNSを攻撃し、ユーザーに不正なサイトにアクセスさせることがあります。代表的なDNSの脅威とその対策について見ていきましょう。
DNSキャッシュポイズニング
DNSキャッシュポイズニングとは、
「攻撃者がDNSキャッシュに偽の情報を挿入し、ユーザーを偽のウェブサイトに誘導する攻撃」
です。
例えば、正規のAmazonサイトにアクセスしようとしたユーザーが、攻撃者が用意したフィッシングサイトに誘導されるというものです。
この攻撃に対する対策として、DNSSEC（DNS Security Extensions）という技術がありますDNSSECは、DNSの応答にデジタル署名を追加し、その情報が正当であるかを検証する仕組みです。これにより、偽のDNS応答を防ぎ、セキュリティを強化しています。
DDoS攻撃（分散型サービス拒否攻撃）
DDoS攻撃は、複数のコンピュータを使ってDNSサーバーに大量のリクエストを送り、
「サーバーを過負荷状態にしてサービスを停止させる攻撃」
です。
これに対しては、Anycast技術を使用して、DNSサーバーへのトラフィックを分散させる方法が取られています。Anycastでは、複数のサーバーが同じIPアドレスを共有し、最も近いサーバーがリクエストを処理することで、攻撃を分散させ、サービスを安定させます。
DNSのまとめ
DNSは、インターネットの目に見えないけれども非常に重要な存在です。
ドメイン名とIPアドレスを結びつける役割を担い、私たちがインターネットを快適に利用するためには欠かせません。もしDNSがなかったら、すべてのサイトのIPアドレスを覚えなければならず、非常に不便な世界になっていたことでしょう。
さらに、DNSにはキャッシュ機能やセキュリティ対策もあり、インターネットの速度や安全性を向上させるために役立っています。DNSが正常に機能することで、私たちはスムーズにウェブサイトにアクセスし、オンラインでのコミュニケーションや情報収集を行うことができるのです。
インターネットの基盤技術であるDNSを理解することは、ネットワークやセキュリティの知識を深める上でも非常に有益です。これからもDNSの進化や新たな技術の導入を見守りつつ、日々のインターネット利用をより安全に、効率的に行いましょう。