WAFとは？仕組みや種類、メリット、注意点を解説！

近年、Webアプリケーションへのサイバー攻撃増加に伴い、自社のセキュリティ強化のために、WAF（Web Application Firewall）を導入する企業が増加しました。

そこで本記事では、WAFの基本機能や種類、また導入費用について詳しく解説していきます。本記事をお読みいただくことで、WAFに関する理解を深め、自社のセキュリティ強化に役立てられるようになりますので是非とも最後までお読みください。

WAFとは？

WAF（Web Application Firewall）とは、Webアプリケーションを保護するためのセキュリティ対策の一つです。主に、HTTP/HTTPSトラフィックを監視し、悪意のある攻撃からアプリケーションを守る役割を果たします。

近年、サイバー攻撃の手法が多様化し、特にWebアプリケーションを狙った攻撃が増加しているため、WAFの重要性が高まっています。

WAFが必要とされる理由

Webアプリケーションは企業のビジネスにおいて欠かせない存在となっていますが、それに伴いサイバー攻撃も増加しています。

まず第一に、WAFはWebアプリケーションを直接狙った攻撃から保護するための専用の防御手段です。従来のファイアウォールでは、ネットワーク層での攻撃を防ぐことはできますが、アプリケーション層での攻撃には対応できません。WAFは、アプリケーション層のトラフィックを監視し、悪意のあるリクエストを検知・ブロックします。

さらに、WAFはリアルタイムでの攻撃検知が可能であり、迅速な対応が求められる現代のサイバーセキュリティにおいて非常に重要です。攻撃が発生した際には、即座にアラートを発信し、必要に応じて攻撃を遮断することができます。このような機能により、企業は被害を最小限に抑えることができるのです。

ファイアウォールとWAFの違い

ファイアウォールとWAFは、どちらもネットワークセキュリティの重要な要素ですが、それぞれ異なる役割を持っています。

ファイアウォールは、ネットワーク全体を保護するためのもので、ネットワーク層の監視と制御を行います。具体的には、IPアドレスやポート番号に基づいて通信を許可または拒否することで、外部からの不正アクセスを防ぎます。

一方、WAFはWebアプリケーションに特化した防御策です。WAFはHTTP/HTTPSトラフィックを分析し、アプリケーション層での攻撃、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）などを防ぐことを目的としています。

IPS/IDSとWAFの違い

WAFは、主にWebアプリケーションを狙った攻撃から保護するためのセキュリティ対策ですが、IPS（Intrusion Prevention System）やIDS（Intrusion Detection System）とは異なる役割を持っています。

IPSは、ネットワーク内で発生する不正アクセスや攻撃をリアルタイムで検知し、即座に対処することを目的としたシステムです。一方、IDSは、攻撃を検知することに特化しており、攻撃が発生した際にアラートを発信する役割を果たします。

WAFは、HTTP/HTTPSトラフィックを対象にしており、特に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脅威に対して効果的です。

これに対して、IPSやIDSは、ネットワーク全体のトラフィックを監視し、さまざまな攻撃手法に対応するため、より広範囲なセキュリティを提供しますが、Webアプリケーションを狙った攻撃を防ぎきることはできません。

WAFの基本機能

WAFは、Webアプリケーションを保護するための重要なセキュリティ対策です。その基本機能は、主に以下の3つに分類されます。

1. 攻撃の検知と防御

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、一般的なWeb攻撃をリアルタイムで検知し、ブロックする機能を持っています。これにより、悪意のあるリクエストからWebアプリケーションを守ることができます。

2. トラフィックの監視と分析

WAFは、Webトラフィックを常に監視し、異常なパターンや不正なアクセスを分析します。このデータを基に、セキュリティポリシーの改善や新たな脅威への対応策を講じることが可能です。

3. セキュリティポリシーの適用

WAFは、企業のセキュリティニーズに応じたカスタマイズ可能なポリシーを設定できます。これにより、特定のアプリケーションやデータに対するアクセス制御を強化し、リスクを低減することができます。

WAFの種類

WAFは、さまざまな形態で提供されており、企業のニーズやインフラに応じて選択することができます。主に以下の3つの種類に分類されます。

• アプライアンス型(ゲートウェイ型)

• ソフトウェア型

• クラウド型

ここでは、各種類について解説します。

アプライアンス型(ゲートウェイ型)

アプライアンス型WAFは、専用のハードウェアとして提供されるセキュリティソリューションであり、主に企業のネットワークのゲートウェイに設置されます。

このタイプのWAFは、Webアプリケーションへのトラフィックを監視し、悪意のある攻撃から保護するために設計されています。アプライアンス型の最大の特徴は、専用のハードウェアにより高いパフォーマンスと安定性を提供できる点です。

アプライアンス型WAFは、通常、インラインで動作し、トラフィックをリアルタイムで分析します。これにより、攻撃を即座に検知し、ブロックすることが可能です。

ソフトウェア型

ソフトウェア型WAFは、サーバー上にインストールして使用するタイプのWebアプリケーションファイアウォールです。このタイプのWAFは、特定のアプリケーションやサーバーに対して直接的に保護を提供するため、柔軟性が高く、カスタマイズが可能です。

ソフトウェア型WAFの主な利点は、導入コストが比較的低いことです。ハードウェアを購入する必要がなく、既存のサーバーにインストールするだけで運用を開始できるため、初期投資を抑えることができます。

クラウド型

クラウド型WAFは、インターネットを介して提供されるセキュリティサービスであり、企業が自社のWebアプリケーションを保護するための手段として注目されています。

このタイプのWAFは、物理的なハードウェアを必要とせず、クラウド環境で動作するため、導入や管理が比較的容易です。

さらに、クラウド型WAFは、最新の脅威情報をリアルタイムで反映できるため、常に最新の攻撃手法に対抗することが可能です。

WAFの仕組み

WAFの仕組みは、主にトラフィックの監視と分析を通じて、悪意のある攻撃からアプリケーションを守ることにあります。WAFには、シグネチャを用いた検知方式とシグネチャを用いない検知方式が存在します。

ここでは、各方式について説明していきます。

シグネチャを用いた検知方式

WAFの重要な機能の一つが、シグネチャを用いた検知方式です。

シグネチャを用いた検知方式は、既知の攻撃パターンや脆弱性を特定するために、事前に定義されたシグネチャ（攻撃の特徴やパターン）を使用します。

シグネチャは、特定の攻撃手法や悪意のあるリクエストを識別するための「指紋」のようなものであり、これを基にトラフィックを監視し、異常を検知します。

シグネチャを用いた検知方式には、主に「ブラックリスト方式」と「ホワイトリスト方式」の2つがあります。

ブラックリスト方式よる検知

ブラックリスト方式による検知は、WAFが特定の悪意のあるリクエストや攻撃パターンを事前に定義したリストに基づいてブロックする手法です。

この方式では、既知の攻撃手法や悪意のあるIPアドレスなどをリスト化し、それに該当するリクエストを自動的に遮断します。

しかし、注意が必要なのは、ブラックリストに登録されていない新たな攻撃手法や、巧妙に変化した攻撃には対応できない可能性があることです。そのため、他の検知方式と組み合わせて使用することが推奨されます。

ホワイトリスト方式よる検知

ホワイトリスト方式による検知は、WAFが特定の許可されたトラフィックのみを通過させる手法です。

この方式では、事前に定義された安全なリストに基づいて、アクセスを許可するかどうかを判断します。つまり、ホワイトリストに登録されていないトラフィックはすべてブロックされるため、悪意のある攻撃や不正アクセスを効果的に防ぐことができます。

この方式の大きな利点は、既知の安全なアプリケーションやユーザーからのリクエストのみを受け入れるため、セキュリティが非常に高い点です。特に、金融機関や医療機関など、機密性の高いデータを扱う業界では、ホワイトリスト方式が重宝されています。

しかし、ホワイトリスト方式には注意点もあります。新しいアプリケーションやサービスが導入された場合、それらをホワイトリストに追加する必要があり、運用の手間がかかることがあります。

シグネチャ以外の検知方式

WAFは、シグネチャを用いた検知方式だけでなく、さまざまな手法を駆使して攻撃を検知します。ここでは、主にスコアリングによる検知とAI（人工知能）による検知の2つの方式について詳しく解説します。

スコアリングによる検知

スコアリングによる検知は、WAFが攻撃を識別するための高度な手法の一つです。

この方式では、トラフィックの各リクエストに対してスコアを付与し、そのスコアに基づいてリクエストの危険度を評価します。具体的には、リクエストの内容や送信元、過去の攻撃パターンなどを分析し、リスクが高いと判断された場合には、そのリクエストをブロックするか、警告を発する仕組みです。

この手法の利点は、単純なパターンマッチングに依存せず、より柔軟に攻撃を検知できる点にあります。例えば、攻撃者が新たな手法を用いて攻撃を試みた場合でも、スコアリングによる検知はその異常な行動を評価し、リスクを判断することが可能です。

AI(人工知能)による検知

近年、WAFにおける検知技術の進化が著しく、その中でも特に注目されているのがAI（人工知能）を活用した検知方式です。

従来のシグネチャベースの検知方式では、既知の攻撃パターンに基づいて防御を行っていましたが、AIを用いることで未知の攻撃や新たな手法に対しても柔軟に対応できるようになります。

AIによる検知は、機械学習アルゴリズムを活用して、正常なトラフィックと異常なトラフィックを学習し、リアルタイムで分析を行います。これにより、従来の手法では見逃されがちな微細な異常を検出することが可能となり、より高精度な防御が実現します。また、AIは大量のデータを処理する能力に優れているため、トラフィックの変化に迅速に適応し、攻撃の兆候を早期に発見することができます。

WAFの導入にかかる費用

WAFの導入にかかる費用は、選択するWAFの種類や導入方法によって大きく異なります。一般的に、WAFにはクラウド型、ホスト型、ゲートウェイ型の3つの主要なタイプがあり、それぞれに特徴とコストが存在します。

クラウド型WAFの導入費用

クラウド型WAFは、企業が自社のWebアプリケーションを保護するために導入する際のコストが比較的柔軟であることが特徴です。

一般的に、クラウド型WAFはサブスクリプションモデルで提供されるため、初期投資が少なく、運用コストを月額料金として支払う形になります。このため、企業は必要に応じてサービスをスケールアップまたはスケールダウンすることが可能です。

導入費用は、選択するサービスプロバイダーやプランによって異なりますが、一般的には月額数万円から数十万円程度が相場です。また、トラフィック量や保護するドメイン数に応じて料金が変動する場合もあります。

ホスト型WAFの導入費用

ホスト型WAFは、特定のサーバーにインストールされるタイプのWAFであり、主に個別のアプリケーションを保護するために使用されます。この導入にかかる費用は、いくつかの要因によって異なります。

まず、ホスト型WAFの導入費用には、ソフトウェアのライセンス費用が含まれます。一般的に、ライセンスは年間契約で提供されることが多く、企業の規模や必要な機能に応じて価格が変動します。

小規模な企業向けの基本的なプランは数万円から始まることが多いですが、大規模な企業や特定のニーズに応じたカスタマイズが必要な場合は、数十万円以上になることもあります。

さらに、導入に伴う設定やチューニングのための技術サポート費用も考慮する必要があります。これには、専門の技術者による初期設定や、運用中の調整が含まれます。サポートの内容や期間によっても費用は異なり、追加のコストが発生することがあります。

ゲートウェイ型WAFの導入費用

ゲートウェイ型WAFは、企業のネットワークの入り口に設置され、Webアプリケーションへの不正アクセスを防ぐための重要なセキュリティ対策です。このタイプのWAFを導入する際の費用は、いくつかの要因によって異なります。

まず、導入費用には初期費用と運用費用が含まれます。初期費用には、ハードウェアの購入費用やソフトウェアのライセンス費用、設置作業にかかる費用が含まれます。具体的には、数十万円から数百万円程度が一般的です。企業の規模や必要な機能によって、費用は大きく変動します。

さらに、運用費用としては、保守契約やサポート費用、定期的なアップデートにかかる費用が考慮されます。これらは年間で数万円から数十万円程度かかることが多いです。また、運用にあたっては専門の人材を確保する必要があり、その人件費も考慮する必要があります。

WAF導入における注意点

WAFの導入は、Webアプリケーションのセキュリティを強化するために非常に有効ですが、いくつかの注意点も存在します。

• 誤検知が発生することがある

• チューニングのためサイトが停止することもある

• 全ての攻撃を防げるわけではない

ここでは、WAF導入における各注意点について解説します。

誤検知が発生することがある

WAFを導入する際の大きな注意点の一つは、誤検知が発生する可能性があることです。WAFは、悪意のある攻撃を検知し防ぐために設計されていますが、時には正常なトラフィックを攻撃と誤認識してしまうことがあります。

誤検知を最小限に抑えるためには、WAFの設定を適切にチューニングすることが不可欠です。具体的には、正常なトラフィックのパターンを学習させるための設定や、特定のIPアドレスやユーザーエージェントをホワイトリストに追加することが考えられます。

チューニングのためサイトが停止することもある

WAFを導入する際には、システムのチューニングが不可欠です。チューニングとは、WAFの設定を最適化し、誤検知を減らすためのプロセスを指します。しかし、このプロセスには注意が必要で、場合によってはサイトが一時的に停止することもあります。

また、チューニング後には、実際のトラフィックに対するWAFの反応を確認するためのテストが必要です。このテストを行うことで、設定が適切であるかどうかを判断し、必要に応じてさらなる調整を行うことができます。

全ての攻撃を防げるわけではない

WAFはWebアプリケーションを保護するための強力なツールですが、全ての攻撃を防げるわけではありません。WAFは主にHTTP/HTTPSトラフィックを監視し、特定の攻撃パターンを検知して防御することに特化しています。しかし、攻撃者は常に新しい手法を開発しており、WAFが対応できない攻撃も存在します。

さらに、WAFはあくまで防御手段の一つであり、他のセキュリティ対策と併用することが重要です。例えば、定期的なセキュリティ診断や脆弱性管理、ユーザー教育などを行うことで、より強固なセキュリティ体制を構築することができます。

WAFに関するよくある質問

Q1: WAFとは？

WAFとは、Webアプリケーションを保護するためのセキュリティ対策であり、主に、HTTP/HTTPSトラフィックを監視し、悪意のある攻撃からアプリケーションを守る役割を果たします。

Q2: WAFの種類は？

WAFは、アプライアンス型、ソフトウェア型、クラウド型の3つに分類されます。

Q3: WAF導入における注意点は？

WAF導入時には、誤検知が発生したり、調整のため一時的にサイトが停止することも考慮しなければなりません。

まとめ

本記事では、WAFの基本的な機能や種類、仕組み、導入にかかる費用、さらには注意点について詳しく解説しました。

WAFを導入することで、Webアプリケーションに対する攻撃を効果的に防ぎ、企業のセキュリティを強化することが可能です。しかし、WAFは万能ではなく、誤検知やチューニングの必要性、全ての攻撃を防げないことも理解しておく必要があります。

これらのポイントを踏まえ、自社に最適なWAFを選定し、適切に運用することで、より安全なWeb環境を構築していきましょう。

今後もサイバーセキュリティの重要性は高まる一方ですので、WAFを含むセキュリティ対策を継続的に見直し、強化していくことが求められます。