この実験では、セキュリティの専門家によって広く使用されている強力なオープンソースのネットワークスキャンツールである Nmap の活用方法を学びます。Nmap は、ネットワーク内のアクティブなホスト、オープンポート、および実行中のサービスを特定するのに役立ち、セキュリティ評価に不可欠な可視性を提供します。
基本的な Nmap スキャンの実行、スキャン結果の解釈、およびさまざまなスキャン手法の理解について、実践的な経験を積むことができます。これらのスキルはネットワークセキュリティ分析の基礎となるものですが、許可されたネットワーク上でのみスキャンを行うという倫理的な実践の重要性も強調しています。
ネットワークの探索を始める前に、適切なツールを準備する必要があります。Nmap（Network Mapper）は、ネットワーク管理者がネットワーク上のデバイスを発見し、利用可能なサービスを特定するのに役立つ、無料のオープンソースユーティリティです。このステップでは、システムに Nmap をインストールします。
注意：無料ユーザーはインターネットに接続できないため、実験環境には Nmap があらかじめインストールされています。リストの 4 番目（Nmap がインストールされているか確認する）までスキップしてください。Pro ユーザーにアップグレードすると、自分で Nmap をインストールする練習ができます。
sudo apt-get updatesudo は「superuser do」の略で、ソフトウェアのインストールによく必要となる管理者権限を付与します。
sudo apt-get install nmap -y-y フラグは、インストール時の確認プロンプトに対して自動的に「yes」と回答するもので、スクリプトを実行する場合や、続行することが確実な場合に便利です。
nmap --version次のような出力が表示されるはずです。
Nmap version 7.80 ( https://nmap.org )
Platform: x86_64-pc-linux-gnu
Compiled with: liblua-5.3.6 openssl-3.0.2 nmap-libssh2-1.8.2 libz-1.2.11 libpcre-8.39 libpcap-1.10.1 nmap-libdnet-1.12 ipv6
Compiled without:
Available nsock engines: epoll poll selectNmap は新機能や改善のために定期的に更新されるため、バージョン番号は異なる場合があります。
おめでとうございます！これで Nmap がインストールされ、使用する準備が整いました。Nmap は、ネットワークで何が起きているかを確認できる強力な懐中電灯のようなものだと考えてください。どのデバイスが接続されているか、どのようなサービスが実行されているか、さらにはどのようなオペレーティングシステム（OS）が使用されているかまで表示できます。これらの機能により、Nmap はネットワーク管理とセキュリティテストの両方において不可欠なツールとなっています。
Nmap の全機能を調べたい場合は、ターミナルで man nmap と入力してマニュアルページを表示できます。このドキュメントにはすべての高度なオプションと機能が含まれていますが、圧倒される必要はありません。この実験では基礎から始め、段階的に知識を深めていきます。
ネットワークのスキャンを開始する前に、IP アドレスについて理解しておくことが重要です。IP アドレスは、ネットワーク上のコンピュータにとっての「自宅の住所」のようなものだと考えてください。郵便局が郵便物を届けるために自宅の住所を必要とするのと同様に、ネットワーク上の他のデバイスがあなたのコンピュータと通信するためには、あなたの IP アドレスが必要になります。
ip addr show | grep inetこのコマンドを分解して説明します。
ip addr show は、システム上のすべてのネットワークインターフェースに関する詳細情報を表示します。| 記号（パイプと呼ばれます）は、最初のコマンドの出力を受け取り、次のコマンドに送ります。grep inet は、出力をフィルタリングして「inet」を含む行のみを表示します。これには、読みやすい形式の IP アドレスが含まれています。次のような出力が表示されます。
inet 127.0.0.1/8 scope host lo
inet 172.19.0.3/16 brd 172.19.255.255 scope global eth1スラッシュの後の数字（/8 や /16 など）は、CIDR（Classless Inter-Domain Routing）表記を使用しています。この表記は、IP アドレスの何ビットがネットワーク部分に使用され、何ビットがデバイス部分に使用されるかを示します。たとえば、/16 は最初の 16 ビット（最初の 2 つの数字）がネットワークを識別し、残りのビットが個々のデバイスに割り当てられることを意味します。
この出力には、いくつかの IP アドレスが表示されます。それぞれの実用的な意味は次のとおりです。
127.0.0.1 は「ループバック」または「localhost」アドレスと呼ばれます。この特別なアドレスは常に自分自身のコンピュータを指し、プログラムが自分自身と通信する必要がある場合に使用されます。172.19.0.3 は、あなたのマシンの実際のネットワークアドレスです。これは、他のデバイスがあなたのコンピュータにデータを送信するために使用するアドレスであり、自宅を特定する住所に似ています。127.0.0.1 ではない方の IP アドレス（この例では 172.19.0.3）をメモしておいてください。スキャンの演習では、この実際のネットワークアドレスを使用します。
この CIDR 表記は、どのデバイスがローカルネットワーク上にあり、どのデバイスがリモートネットワーク上にあるかを理解するために重要です。
「fe80::」で始まるアドレスに気づくかもしれません。これは IPv6 アドレスで、IPv4 に代わるものとして設計された新しいバージョンの IP アドレッシングです。IPv6 の重要性は高まっていますが、ほとんどのローカルネットワークでは依然としてここで確認しているような IPv4 アドレスが主に使われています。ネットワークスキャンの目的では、ローカルネットワーク環境でより一般的に使用されている IPv4 アドレスに焦点を当てます。
IP アドレスを理解し、Nmap をインストールしたので、最初のネットワークスキャンを実行してみましょう。この最初のスキャンでは、自分のマシンをターゲットにします。これは、他のシステムをスキャンする前に Nmap の基本機能を学ぶための最も安全な方法です。
<YOUR_IP> を見つけた IP アドレスに置き換えて、次のコマンドを実行してください。nmap <YOUR_IP>たとえば、IP アドレスが 172.19.0.3 の場合は、次のように実行します。
nmap 172.19.0.3このコマンドは、指定された IP アドレスに対して、最も一般的な 1000 個の TCP ポートをスキャンするように Nmap に指示します。TCP ポートは、ネットワークサービスが通信できるコンピュータ上の番号付きの「ドア」のようなものです。
Starting Nmap 7.80 ( https://nmap.org ) at 2024-09-24 10:00 CST
Nmap scan report for 336efdcfb776.external (172.19.0.3)
Host is up (0.00017s latency).
Not shown: 998 closed ports
PORT STATE SERVICE
22/tcp open ssh
3001/tcp open nessus
Nmap done: 1 IP address (1 host up) scanned in 0.19 secondsNmap が何を伝えているのかを理解するために、この出力の各部分を確認してみましょう。
22/tcp open ssh: ポート 22 が開いており、システムの安全なリモート管理に使用される SSH（Secure Shell）が実行されています。3001/tcp open nessus: ポート 3001 が開いており、Nmap が Nessus（脆弱性スキャナー）であると判断したものが実行されています。この基本的なスキャンは、マシンで実行されているネットワークサービスに関する貴重な情報を提供します。実用的には、この情報は以下のことに役立ちます。
ネットワークスキャンは、自分が所有しているシステム、またはテストの明示的な許可を得ているシステムに対してのみ実行する必要があることを忘れないでください。許可なくネットワークをスキャンすることは、法律や倫理ガイドラインに違反する可能性があります。自分のものではないシステムをスキャンする前には、必ず適切な許可を得てください。
Nmap はオープンポートを見つけるだけではありません。ターゲットマシンのオペレーティングシステム（OS）を特定しようとすることもできます。この機能は、OS ごとに脆弱性が異なり、必要なセキュリティ対策も異なるため、ネットワーク管理者やセキュリティの専門家にとって非常に便利です。
始める前に、OS 検出がどのように機能するかを理解することが重要です。Nmap はターゲットに特別に細工されたパケットを送信し、その応答を分析します。各 OS はネットワークリクエストに対してわずかに異なる応答を返し、Nmap がデータベースと照合できる独自の「フィンガープリント（指紋）」を作成します。
-O フラグ（数字のゼロではなく、大文字のアルファベットの 'O' であることに注意）を使用します。このスキャンは、低レベルで生のパケットを送信および分析する必要があるため、ルート（root）権限が必要です。sudo を使用してこのコマンドを実行します。<YOUR_IP> をスキャンしたい実際の IP アドレスに置き換えてください。sudo nmap -O <YOUR_IP>たとえば、ターゲット IP が 172.19.0.3 の場合は、次のように実行します。
sudo nmap -O 172.19.0.3Starting Nmap 7.80 ( https://nmap.org ) at 2024-09-24 10:01 CST
Nmap scan report for 336efdcfb776.external (172.19.0.3)
Host is up (0.000035s latency).
Not shown: 998 closed ports
PORT STATE SERVICE
22/tcp open ssh
3001/tcp open nessus
Device type: general purpose
Running: Linux 2.6.X
OS CPE: cpe:/o:linux:linux_kernel:2.6.32
OS details: Linux 2.6.32
Network Distance: 0 hops
OS detection performed. Please report any incorrect results at https://nmap.org/submit/ .
Nmap done: 1 IP address (1 host up) scanned in 1.76 seconds新しく追加された OS 関連の情報を詳しく見てみましょう。
この情報を理解することは、いくつかの実用的なアプリケーションにおいて価値があります。
OS 検出は完璧ではないことに注意してください。いくつかの要因が精度に影響を与える可能性があります。
最良の結果を得るには、OS 検出を他の Nmap 手法と組み合わせ、可能な場合は複数の方法で結果を検証してください。
実際のネットワーク環境では、複数の IP アドレスやネットワークセグメント全体をスキャンする必要があることがよくあります。これは、ネットワーク上のすべてのデバイスを発見するのに役立ち、ネットワーク管理者やセキュリティの専門家にとって一般的なタスクです。ネットワーク範囲のスキャンを試してみましょう。
nmap 172.19.0.1-20このコマンドは、172.19.0.1 から 172.19.0.20 までの各 IP アドレスを順番にチェックし、どのホストがオンラインで、どのポートが開いているかを報告するように Nmap に指示します。
/24 サフィックスは、最後のオクテットにある 256 個のアドレスすべてをスキャンすることを意味します。<YOUR_NETWORK> を自分のネットワークアドレスに置き換えて、次のコマンドを実行してください。nmap YOUR_NETWORK /24例：
nmap 172.19.0.0/24このスキャンは、172.19.0.0 から 172.19.0.255 までのすべての IP をチェックします。/24 表記は、サブネットマスク 255.255.255.0 と同等です。
-oN（通常出力）フラグを使用します。これにより、人間が読める形式のテキストファイルが作成されます。nmap 172.19.0.0/24 -oN network_scan.txtこのコマンドは同じサブネットスキャンを実行しますが、出力を現在の作業ディレクトリの network_scan.txt に書き込みます。
cat network_scan.txt出力には、応答のあった各ホストに関する詳細情報が表示されます。以下は表示される内容の例です。
## Nmap 7.80 scan initiated Fri Sep 27 15:45:29 2024 as: nmap -oN network_scan.txt 172.19.0.0/24
Nmap scan report for iZrj9gvdh5xn02z8rmsn9mZ (172.19.0.1)
Host is up (0.00045s latency).
Not shown: 997 closed ports
PORT STATE SERVICE
22/tcp open ssh
111/tcp open rpcbind
10010/tcp open rxapi
Nmap scan report for node_openresty.external (172.19.0.2)
Host is up (0.00047s latency).
Not shown: 999 closed ports
PORT STATE SERVICE
80/tcp open http
Nmap scan report for 36cff415ddd9.external (172.19.0.3)
Host is up (0.00045s latency).
Not shown: 998 closed ports
PORT STATE SERVICE
22/tcp open ssh
3001/tcp open nessus
Nmap scan report for 041bf22f47a1.external (172.19.0.4)
Host is up (0.00050s latency).
Not shown: 998 closed ports
PORT STATE SERVICE
22/tcp open ssh
3001/tcp open nessus
Nmap scan report for 2299e8eff7e5.external (172.19.0.5)
Host is up (0.00048s latency).
Not shown: 998 closed ports
PORT STATE SERVICE
22/tcp open ssh
3001/tcp open nessus
## Nmap done at Fri Sep 27 15:45:32 2024 -- 256 IP addresses (5 hosts up) scanned in 3.25 seconds出力を分解して説明します。
ネットワークスキャンの実用的な用途には以下のものがあります。
ネットワークスキャンは、自分が所有しているネットワーク、またはスキャンの明示的な許可を得ているネットワークに対してのみ実行する必要があることを忘れないでください。許可のないスキャンは、プライバシー法やネットワーク利用規約に違反する可能性があります。
この実験では、ネットワークの偵察とセキュリティ評価のための強力なツールである Nmap を使用したネットワークスキャンの基礎を学びました。Nmap のインストール、オープンポートとサービスを特定するための基本的なスキャンの実行、OS の検出、およびスキャン出力を効果的に管理しながらネットワーク範囲を探索する練習を行いました。
これらのスキルは、より高度なネットワークセキュリティの実践のための基礎となります。ネットワークをスキャンする前には必ず適切な許可を得ること、そしてデジタルセキュリティを向上させるためにこの知識を責任を持って使用することを忘れないでください。
