JP2009177239A - ネットワーク中継装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】処理負荷の増大を招くことなく、パケットを暗号化して転送することができるようにする。
【解決手段】コネクション状態監視部13により受信されたパケットの送信元及び宛先と一致するパケットの送信元情報及び宛先情報が図2のSSHポートフォワーディング設定テーブルにエントリされていれば、そのパケットに係るSSHサーバの接続先情報及びログイン情報を用いて、ネットワーク中継装置4のSSHサーバ機能部25との間にSSHトンネルを確立し、SSHクライアント機能部14がコネクション状態監視部13により受信されたパケットを暗号化し、そのSSHトンネルを使用して、暗号化後のパケットを送信する。
【選択図】図1

Description

この発明は、受信したパケットを暗号化し、暗号化後のパケットを転送するネットワーク中継装置に関するものである。
ネットワークに接続されているクライアントPCとサーバPC間のパケット通信は、通常、平文で行われる。
パケットの暗号化を図る場合、当該暗号化に対応するアプリケーションをクライアントPCに用意する必要がある。
あるいは、Psec等の暗号化に対応する専用のネットワーク中継装置をクライアントPC側とサーバPC側の両方に用意する必要がある。
なお、クライアントPCとサーバPC間のパケットの暗号化通信は、ネットワーク上の様々な装置が中継することで実現されるが、これらの装置の中には、コネクションが新たに生成される度に、例えば、接続可否のチェック等を行うなど、様々な処理を実行するものがある(例えば、特許文献1を参照)。
このように、コネクションが生成される度に、様々な処理が実行されるため、装置の負荷が増大する。
特開平07−064796号公報(段落番号[0014]から[0020]、図1)
従来のネットワーク中継装置は以上のように構成されているので、コネクションが新たに生成される度に、例えば、接続可否のチェック等を行うなどの様々な処理を実行する必要があり、処理負荷が増大してしまうなどの課題があった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、処理負荷の増大を招くことなく、パケットを暗号化して転送することができるネットワーク中継装置を得ることを目的とする。
この発明に係るネットワーク中継装置は、パケット受信手段により受信されたパケットの宛先と一致するパケットの宛先情報が情報登録手段に登録されていれば、情報記録手段から上記パケットに係るSSHサーバの接続先情報及びログイン情報を取得する情報取得手段と、情報取得手段により取得されたSSHサーバの接続先情報及びログイン情報を用いて、SSHサーバとの間にSSHトンネルを確立するSSHトンネル確立手段とを設け、パケット送信手段がパケット受信手段により受信されたパケットを暗号化し、SSHトンネル確立手段により確立されたSSHトンネルを使用して、暗号化後のパケットを送信するようにしたものである。
この発明によれば、パケット受信手段により受信されたパケットの宛先と一致するパケットの宛先情報が情報登録手段に登録されていれば、情報記録手段から上記パケットに係るSSHサーバの接続先情報及びログイン情報を取得する情報取得手段と、情報取得手段により取得されたSSHサーバの接続先情報及びログイン情報を用いて、SSHサーバとの間にSSHトンネルを確立するSSHトンネル確立手段とを設け、パケット送信手段がパケット受信手段により受信されたパケットを暗号化し、SSHトンネル確立手段により確立されたSSHトンネルを使用して、暗号化後のパケットを送信するように構成したので、処理負荷の増大を招くことなく、パケットを暗号化して転送することができる効果がある。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるネットワーク中継装置を示す構成図であり、図において、クライアントPC1はネットワーク中継装置3,4経由でサーバPC2とパケット通信を行う。
ネットワーク中継装置3はネットワーク5を介してネットワーク中継装置4と接続され、受信パケットを転送する処理を実施する。
SSHポートフォワーディング設定テーブル記憶部11はSSHポートフォワーディングを使用するパケットの送信元情報(送信元IPアドレス、送信元ポート番号)、宛先情報(宛先IPアドレス、宛先ポート番号)、上記パケットに係るSSHサーバの接続先情報(SSHサーバのIPアドレス)及びSSHサーバに対するログイン情報(ログインに必要なユーザ名、パスワード)を示すSSHポートフォワーディング設定テーブルを記録しているメモリである。なお、SSHポートフォワーディング設定テーブル記憶部11は情報記録手段を構成している。
SSHトンネル状態テーブル記憶部12は確立されているSSHトンネルの状態等を示すSSHトンネル状態テーブルを記録しているメモリである。
コネクション状態監視部13はクライアントPC1から送信されたパケットを受信する処理のほか、そのパケットの送信元及び宛先と一致するパケットの送信元情報及び宛先情報がSSHポートフォワーディング設定テーブルにエントリされているか否かを調査し、エントリされていれば、SSHポートフォワーディング設定テーブルから上記パケットに係るSSHサーバの接続先情報及びログイン情報を取得する処理を実施する。
なお、コネクション状態監視部13はパケット受信手段及び情報取得手段を構成している。
SSHクライアント機能部14はコネクション状態監視部13により取得されたSSHサーバの接続先情報及びログイン情報を用いて、そのSSHサーバとの間にSSHトンネルを確立する処理のほか、コネクション状態監視部13により受信されたパケットを暗号化し、そのSSHトンネルを使用して、暗号化後のパケットを送信する処理を実施する。
なお、SSHクライアント機能部14はSSHトンネル確立手段及びパケット送信手段を構成している。
SSHサーバ機能部15はネットワーク中継装置3がSSHサーバとして機能する場合、ネットワーク中継装置4のSSHクライアント機能部24との間にSSHトンネルを確立する処理を実施する。
SSHポートフォワーディング設定テーブル記憶部21はネットワーク中継装置3のSSHポートフォワーディング設定テーブル記憶部11に相当するメモリである。
SSHトンネル状態テーブル記憶部22はネットワーク中継装置3のSSHトンネル状態テーブル記憶部12に相当するメモリである。
コネクション状態監視部23はネットワーク中継装置3のコネクション状態監視部13に相当する処理部である。
SSHクライアント機能部24はネットワーク中継装置3のSSHクライアント機能部14に相当する処理部である。
SSHサーバ機能部25はネットワーク中継装置3のSSHクライアント機能部14と情報交換を実施して、SSHトンネルを確立するとともに、ネットワーク中継装置3のSSHクライアント機能部14から送信されたパケットを受信して、そのパケットの暗号化を復号する処理を実施する。
次に動作について説明する。
ネットワーク中継装置3のコネクション状態監視部13は、クライアントPC1から送信されたパケットを受信する。
また、コネクション状態監視部13は、パケットを受信すると、そのパケットの送信元(送信元IPアドレス、送信元ポート番号)及び宛先(宛先IPアドレス、宛先ポート番号)を確認する。
コネクション状態監視部13は、クライアントPC1から送信されたパケットの送信元及び宛先を確認すると、そのパケットの送信元及び宛先と一致するパケットの送信元情報及び宛先情報がSSHポートフォワーディング設定テーブルにエントリされているか否かを調査する。
ここで、図2はSSHポートフォワーディング設定テーブル記憶部11に記憶されているSSHポートフォワーディング設定テーブルを示す説明図である。
コネクション状態監視部13は、SSHポートフォワーディング設定テーブル記憶部11に記憶されている図2のSSHポートフォワーディング設定テーブルにエントリされている場合、そのSSHポートフォワーディング設定テーブルから当該パケットに係るSSHサーバの接続先情報(SSHサーバのIPアドレス)及びログイン情報(ログインに必要なユーザ名、パスワード)を取得して、そのSSHサーバの接続先情報及びログイン情報をSSHクライアント機能部14に出力する。
ネットワーク中継装置3のSSHクライアント機能部14は、コネクション状態監視部13からSSHサーバの接続先情報及びログイン情報を受けると、SSHトンネル状態テーブル記憶部12に記憶されているSSHトンネル状態テーブルを参照して(図3を参照)、該当するSSHサーバとの間にSSHトンネルが既に確立されているか否かを調査する。
図3のSSHトンネル状態テーブルにおいて、「SSHトンネルの使用コネクション数」が1以上であれば、該当するSSHサーバとの間にSSHトンネルが既に確立されている。
SSHクライアント機能部14は、該当するSSHサーバとの間にSSHトンネルが確立されていない場合、コネクション状態監視部13から出力されたSSHサーバの接続先情報を参照して、そのSSHサーバ(ネットワーク中継装置4のSSHサーバ機能部25)にアクセスし、また、SSHサーバのログイン情報を用いて、そのSSHサーバ機能部25にログインする。
SSHクライアント機能部14は、ネットワーク中継装置4のSSHサーバ機能部25にログインすると、そのSSHサーバ機能部25と所定の情報を交換して、SSHトンネルを確立する。
SSHクライアント機能部14は、上記のようにして、新たにSSHトンネルを確立すると、そのSSHトンネルに関する情報を図3のSSHトンネル状態テーブルにエントリする。
なお、SSHクライアント機能部14は、該当するSSHサーバとの間にSSHトンネルが既に確立されている場合、新たなSSHトンネルを確立せずに、図3のSSHトンネル状態テーブルにおける「SSHトンネルの使用コネクション数」を1だけインクリメントする。また、該当エントリの「アイドル時間」を0にリセットする。
SSHクライアント機能部14は、SSHトンネルの確立処理が完了すると、コネクション状態監視部13により受信されたパケットを暗号化し、新たに確立したSSHトンネル又は既に確立しているSSHトンネルを使用して、暗号化後のパケットをネットワーク中継装置4のSSHサーバ機能部25に送信する。
ネットワーク中継装置4のSSHサーバ機能部25は、ネットワーク中継装置3のSSHクライアント機能部14から送信されたパケットを受信すると、そのパケットの暗号化を復号して、平文のパケットをサーバPC2に転送する。
ここでは、SSHクライアント機能部14がパケットを暗号化し、SSHトンネルを使用して、暗号化後のパケットをネットワーク中継装置4のSSHサーバ機能部25に送信するものについて示したが、クライアントPC1から送信されたパケットの送信元及び宛先と一致するパケットの送信元情報及び宛先情報が図2のSSHポートフォワーディング設定テーブルにエントリされていない場合、SSHトンネルを使用せずに、平文のパケットを送信する。
ネットワーク中継装置3,4間のパケット通信は、上記のようにして実施されるが、SSHトンネルを使用している全てのコネクションが切断されると、そのSSHトンネルを削除するようにする。
即ち、コネクション状態監視部13は、SSHトンネルを使用しているコネクションが切断された場合、図3のSSHトンネル状態テーブルにおける該当エントリの「SSHトンネルの使用コネクション数」を1だけデクリメントする。
コネクション状態監視部13は、「SSHトンネルの使用コネクション数」が“0”になると、該当エントリのSSHトンネルを使用しているコネクションが全て切断されたことを意味するので、そのSSHトンネルの削除指令をSSHクライアント機能部14に出力する。
SSHクライアント機能部14は、コネクション状態監視部13からSSHトンネルの削除指令を受けると、そのSSHトンネルを削除する。
なお、コネクションがTCPであれば、FINやRSTパケットによってコネクションの切断を検出することができる。
ただし、コネクションがUDPの場合、FINやRSTパケットによってコネクションの切断を検出することができない。また、TCPの場合でも、異常シーケンスによって切断を検出することができないことも考えられる。
この場合、コネクション数のカウントを正しく行えず、不要なSSHトンネルが残ってしまう可能性がある。
これを回避するために、図3のSSHトンネル状態テーブルには、「アイドル時間」が記録されている。
「アイドル時間」は、「SSHトンネルの使用コネクション数」が1以上の場合、カウントアップされており、該当するSSHサーバ宛のパケットを受信した際に“0”にリセットされる。
このアイドル時間が予め設定された値を超えたとき、コネクション状態監視部13が該当エントリのSSHトンネルを使用しているコネクションが全て切断されたものと判断する。
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、コネクション状態監視部13により受信されたパケットの送信元及び宛先と一致するパケットの送信元情報及び宛先情報が図2のSSHポートフォワーディング設定テーブルにエントリされていれば、そのパケットに係るSSHサーバの接続先情報及びログイン情報を用いて、ネットワーク中継装置4のSSHサーバ機能部25との間にSSHトンネルを確立し、SSHクライアント機能部14がコネクション状態監視部13により受信されたパケットを暗号化し、そのSSHトンネルを使用して、暗号化後のパケットを送信するように構成したので、処理負荷の増大を招くことなく、パケットを暗号化して転送することができる効果を奏する。
即ち、図2のSSHポートフォワーディング設定テーブルにエントリされているパケットはSSHトンネル経由で送信され、SSHトンネル内の通信は全て暗号化されているため、安全性の高い通信が可能になる。クライアントPC1への設定は不要であり、クライアントPC1のユーザは、通常と同じ手順でサーバPC2と通信が可能である。
また、SSHトンネルを使用してパケットを送信することで、複数のコネクションをまとめることができるため、ネットワーク5上にある装置の負荷を下げる効果も期待することができる。
また、ネットワーク装置の中には、新たに生成されるコネクションに対して、接続の可否のチェックなど、様々な処理を実行するものがあるが、SSHトンネルを使用すれば、ネットワーク5上では、1本のコネクションにしかみえないので、このような処理の負荷を低減することが可能になる。
また、クライアントPC1のユーザは、意識することなく、サーバPC2と安全性の高い暗号化通信が可能になる。
さらに、パケットのIPアドレスやポート番号等により、SSHトンネルの使用/不使用を柔軟に設定することができるため、ネットワーク上にある装置の負荷を下げる効果も期待することができる。
実施の形態2.
図4はこの発明の実施の形態2によるネットワーク中継装置を示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
上記実施の形態1と比べて、この実施の形態2では、ネットワーク中継装置3,4の機能を必要最小限にしている点で相違している。
ネットワーク中継装置4がSSHサーバ機能部25を実装していないので、SSHサーバ機能部25に相当するSSHサーバ26を別に用意して、ネットワーク中継装置3のSSHクライアント機能部14がSSHサーバ26との間で、SSHトンネルを確立するようにしている。
SSHサーバ26は、UNIX機(UNIXは登録商標)等を使用することにより、容易に実現することができる。
図5はSSHポートフォワーディング設定テーブル記憶部11に記憶されているSSHポートフォワーディング設定テーブルを示す説明図である。図5のSSHポートフォワーディング設定テーブルは、図3のSSHトンネル状態テーブルを兼ねている。
図5のSSHポートフォワーディング設定テーブルでは、本来のSSHポートフォワーディング機能と同様に、宛先ポート番号だけで受信パケットをチェックする仕様になっており、通信相手が決まっているポートの通信にしか利用することができない。
また、SSHトンネルの使用コネクション数ではなく、SSHトンネルの有無だけを管理している。このため、SSHトンネルの切断はアイドル時間の満了でのみ判断する。
SSHトンネルは、上記実施の形態1のように、SSHサーバ毎に1本でなく、SSHポートフォワーディング設定テーブルのエントリ毎に1本となる。
このため、ネットワーク上にある機器の負荷を下げる効果はあるが、上記実施の形態1と比べると小さくなる。
この実施の形態2によれば、クライアントPC1のユーザは、意識することなく、サーバPC2と安全性の高い通信が可能である。
また、ネットワーク上にある装置の負荷を下げる効果も期待することができる。
上記実施の形態1と比べて、機能の制約は多いが、対向のネットワーク中継装置4として、SSHサーバ機能部25を内蔵していない通常の装置を使用することができるメリットがある。
また、ネットワーク中継装置3への機能の実装を最小限に抑えることができるメリットがある。
この発明の実施の形態1によるネットワーク中継装置を示す構成図である。 SSHポートフォワーディング設定テーブル記憶部11に記憶されているSSHポートフォワーディング設定テーブルを示す説明図である。 SSHトンネル状態テーブル記憶部12に記憶されているSSHトンネル状態テーブルを示す説明図である。 この発明の実施の形態2によるネットワーク中継装置を示す構成図である。 SSHポートフォワーディング設定テーブル記憶部11に記憶されているSSHポートフォワーディング設定テーブルを示す説明図である。
符号の説明
1 クライアントPC、2 サーバPC、3,4 ネットワーク中継装置、11 SSHポートフォワーディング設定テーブル記憶部(情報記録手段)、12 SSHトンネル状態テーブル記憶部、13 コネクション状態監視部(パケット受信手段、情報取得手段)、14 SSHクライアント機能部(SSHトンネル確立手段、パケット送信手段)、15 SSHサーバ機能部、21 SSHポートフォワーディング設定テーブル記憶部、22 SSHトンネル状態テーブル記憶部、23 コネクション状態監視部、24 SSHクライアント機能部、25 SSHサーバ機能部(SSHサーバ)、26 SSHサーバ。

Claims (4)

  1. SSHポートフォワーディングを使用するパケットの宛先情報、上記パケットに係るSSHサーバの接続先情報及び上記SSHサーバに対するログイン情報を記録している情報記録手段と、クライアントから送信されたパケットを受信するパケット受信手段と、上記パケット受信手段により受信されたパケットの宛先と一致するパケットの宛先情報が上記情報登録手段に登録されていれば、上記情報記録手段から上記パケットに係るSSHサーバの接続先情報及びログイン情報を取得する情報取得手段と、上記情報取得手段により取得されたSSHサーバの接続先情報及びログイン情報を用いて、上記SSHサーバとの間にSSHトンネルを確立するSSHトンネル確立手段と、上記パケット受信手段により受信されたパケットを暗号化し、上記SSHトンネル確立手段により確立されたSSHトンネルを使用して、暗号化後のパケットを送信するパケット送信手段とを備えたネットワーク中継装置。
  2. パケット受信手段により受信されたパケットの宛先と一致するパケットの宛先情報が上記情報登録手段に登録されていなければ、パケット送信手段がSSHトンネルを使用せずに、平文のパケットを送信することを特徴とする請求項1記載のネットワーク中継装置。
  3. SSHサーバとの間にSSHトンネルが既に確立されていれば、SSHトンネル確立手段が新たなSSHトンネルを確立せずに、パケット送信手段が既に確立されているSSHトンネルを使用して、暗号化後のパケットを送信することを特徴とする請求項1または請求項2記載のネットワーク中継装置。
  4. SSHトンネル確立手段は、SSHトンネルを使用している全てのコネクションが切断されると、上記SSHトンネルを削除することを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載のネットワーク中継装置。
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