10年目のDeleGate

１０年目のDeleGate
情報処理部門
佐藤豊
要旨
最初の10年を振り返って（反省等）
 近況（最近始めたこと）
 今後10年の計画？
 その先の10年？？

DeleGateとは

一般的分類：多機能プロキシサーバ
• 「多目的アプリケーションプロトコル中継システム」

単純な原理：アプリケーションプロトコルを中継
• アプリケーション層のプログラム
• 中継する内容（プロトコル）を解釈しながら中継

多様な用途：中継時に様々な付加価値を実現
•
•
•
•
•
ファイアウォール(アクセス制御、フィルタリング)
高速化（キャッシュ）
プロトコル変換（暗号化、圧縮、…）
コンテンツ変換（翻訳、…）
仕様・実装の変化・不備の緩衝材・パディング
開発開始時の大目標

(未達成)
マルチプロトコルプロキシを題材にした研究

複数の応用プロトコルを統合サポート
• 共通要素の抽出、実装上の統合化・ライブラリ化
• プロトコル仕様の重複の整理






共通部分のサブプロトコル化提案
大統一プロトコルの設計
汎用プロトコルインタプリタ・生成系
文字列処理エンジン（分解・合成・適合）の実現
応用層上の多重化通信プロトコルの提案
…
DeleGateの概要

1994年生まれ・現在も成長中


多用途プロキシサーバ


HTTP,FTP,SMTP,POP,NNTP,Telnet,DNS,SOCKS,SSL,…
マルチプラットフォーム対応


アクセス制御、キャッシュ、経路制御、トンネリング、プロトコル変換、
サーバ統合、コンテンツフィルタ、コンテンツ変換、…
マルチプロトコル対応


小規模Gopher専用プロキシ（SunOS版）からの持続的な成長
Unix,Windows,OS/2,MacOS-X
配布形態・配布状況

オープンソース・フリーソフト、149カ国・26,000サイト
DeleGateの近況

安定期
• ゆるやかな持続的成長
• 既存の実装ベースに果てしなく続く改良・修整
• ゆるやかな継続的普及

区切りの時期？
• 実用ソフト化して保守的に、機能的発展の減速
• 独法化・商用化への対処
• 実験ソフトから実用ソフトへ、根本的な作り直し？

次の１０年に向けて
• 新たな発展を求めて新機軸の模索
開発状況：プログラム規模の推移
140000
v1
v2
v3
v4
v5
v6
v7
v8
プログラムサイズ（行数）
120000
02年12月
SockMux
100000
97年1月
Windowｓ
対応
80000
01年2月
実験的コード
削除
60000
40000
20000
94年6月
配布開始
95年10月
Mimekit
９年間に５２０回の改訂版リリース
20
03
年
3月
20
02
年
3月
20
01
年
3月
20
00
年
3月
19
99
年
3月
19
98
年
3月
19
97
年
3月
19
96
年
3月
19
95
年
3月
19
94
年
3月
94年3月
0
開発開始
各版での主な新規課題
V.0 1994
 V.1 1994
 V.2 1995
 V.3 1996
 V.4 1997
 V.5 1998
（成長期？）

Gopher（go-far)
HTTP, 文字コード変換, 殆どの基本機能実験着手
NNTP, FTP, 各種Unix移植
Mount実用化, originサーバ化着手, CFI着手
Windows移植開始
暗号化プロキシ機能(SSLway), SMTP
V.6 1999 バッファ溢れ検出・停止機能, マニュアル整備
 V.7 2001 プロキシ認証機能, XSS対応
 V.8 2002 セキュリティ関連仕様変更、SockMux着手
（成熟期？停滞期？）

実装コード量の機能別分類

58% プロトコル共通
•
•
•
•
•
•
•
•

6.1%
4.3%
4.1%
3.6%
3.5%
3.2%
3.2%
1.9%
移植関連（プラットフォーム依存）
MOUNT機能
アクセス／経路制御機能
ホスト名リゾルバ
INET (IPアドレス・ソケット依存)
外部フィルタ機能
MIMEフォーマット処理
文字コード変換
42% プロトコル固有
• 12.2% HTTP
• 7.6% NNTP
• 5.2% FTP
• 2.7% SMTP
• 1.3% SOCKS
• 1.2% Telnet
•
•
•
•
•
•
1.1%
0.8%
0.8%
0.6%
0.5%
0.1%
SockMux
ICP
POP
Gopher
LDAP
IMAP
総配布数: 26,270
ソース配布: 20,555
Windows版: 14,285
配布状況(2003年4月)
配布先サイト数
30000
新規サイト
１０サイト/日
01年9月
産総研Firewall
PASV不可に
non-jp
jp
total
25000
20000
新規サイト
１５サイト／日
15000
FreshMeat登録
（主にLinux向け)
10000
Windows版
6月
20
03
年
6月
20
02
年
6月
6月
20
00
年
6月
19
99
年
6月
19
98
年
6月
19
97
年
6月
19
96
年
19
95
年
6月
0
6月
99年11月
BugTraq
LinuxG
azzete
20
01
年
5000
19
94
年
自宅サーバに切り替え
PASV可・匿名可に
トップドメイン別配布先サイト数

Jp







10,341
6435
1986
732
259
168
131
630
co
or,ne
ac
gr
go
ad
*

非jp









(2003年４月末現在)
15,929
4124
2425
359
337
55
35
com
net
org
edu
mil
gov
5 biz
5 info
4 int















1051
1019
500
367
356
343
340
217
197
196
196
172
166
166
159
de
ru
fr
au
it
br
uk
ca
nl
se
pl
cz
es
ua
tw
独
露
仏
濠
伊
伯
英
加
蘭
瑞
波












西


台湾

158
140
135
134
128
111
98
98
92
92
90
85
76
71
68
ch
hu
at
cn
ro
fi
kr
be
us
ar
no
dk
za
nz
mx
瑞
洪
墺
中国
芬
韓国
白
米
亜
墨
DeleGateが選ばれる理由？

以下全てを満たす唯一のプロキシサーバ？

マルチプロトコル
• ほとんどの基盤的プロトコルをカバー

多機能
• ひととおりのことはできる

マルチプラットフォーム
• どこでも走る（Ｕｎｉｘ，Ｗｉｎ，Ｍａｃ）



オープンソース・フリーソフト
純国産・日本語によるサポートを期待？
特徴的機能

マウント、経路制御、外部フィルタ
DeleGateが選ばれない理由（反省点・課題）

とっつきにくさ
• 未整備なドキュメント・設定例、FAQ無し
• 設定・管理用GUI・対話的IF無し（⇒外付け可）

セキュリティ問題
• バッファオーバフロー可能性

（⇒委託可）
ライセンスが不明確
• 歴史的事情・内部事情もあって

いずれの機能も未完成・非最適
• 最適ソフトは別にある
最初の10年を振り返って

１０年前には現在を予想・予測困難
• ドッグイヤーだったし

予想以上・以下・予想外
• DeleGate
• 社会状況

背景の変遷・動向
• 次の１０年をどのような前提で考えるか？
予想以上・以下の状況（ＤｅｌｅＧａｔｅ）

予想程度の普及度
• インターネットの膨張にほぼ伍して

予想以下の技術的進展
• 初期に構想したものの域を出ていない

成長力の減衰
• 実用システムとしての安定性に縛られる
• とにかく作ってみる、ことが減少（蛮勇力の低下）
予想外の状況（社会的背景）

応用層の意外な安定
• HTTPの発展収束・FTP等既存プロトコルとの共存
• プロキシ対応の仕様変更無し

物理層の劇的な発展
• 光ファイバか家庭に
• 携帯でインターネット

・・・共有キャッシュ必要性の減少
・・・圧縮変換プロキシの必要性
ＯＳ / コンピュータの変遷
• Windows, Linux の隆盛
• PCの普及、WSの衰退
基盤的応用プロトコルの栄枯盛衰（DeleGateの今後）

古典的・不死身?



新興・安定化


HTTP, SOCKS, SSL, LDAP
衰退傾向?


SMTP, FTP, Telnet （インターネット最古）
DNS, POP, IMAP
NNTP, ICP, X, CU-SeeMe?
絶滅

Gopher, WAIS, Ident
現状の応用プロトコルの問題（マッチポンプ？）

ＦＴＰデータコネクション
• データ転送用TCPコネクションの繰り返し接続
• 不必要に高機能な仕様が、セキュリティ上の問題の根源に

ＨＴＴＰコネクション再利用（Keep-Alive)
• リクエスト毎のくり返し接続
• 場当たり的な解決で、不完全（並列性無し）

それぞれに直接にＩＰ上に乗ってるが故の問題
• たてわりの弊害、一国一城。横断的技術調整組織なし。
• 本来、共通に解決可能

応用プロトコルに共通の解決手段
• 並列セッション、圧縮、暗号化
• 共通化の動きも：MIME形式、認証プロトコル等
SockMuxプロトコル

アプリケーション層の多重化通信メディア
•
•
•
•

アプリケーションプログラム間を繋ぐ
API:Socketインターフェイス互換
下位層（TCP)の永続的コネクション上を利用
PPPのようなもの？IRC?
当面の実際的応用
• トンネリングプロトコル
• FTPデータ、HTTPデータ、…効率的転送

SockMuxで構成される仮想ネットワークへ
VIABUS再興？
1991年頃開発
 アプリケーション層上の通信メディア

• アプリケーション間の可変長メッセージ通信
• コンテンツによるアドレス（パターンマッチ）
• マルチキャスト
App.
App.
ＶＩＡＢＵＳ
App.
次の１０年間の課題








バッファオーバフローの根絶（別の記述言語）
設定用インターフェイス（フォーム、言語）
商用化
SockMux（のようなプロトコル）
大統一プロトコル？
テストケースの自動生成
共有ライブラリ、ツールキット化
形式記述＋生成系へ
10年後以降のDeleGate?

セキュリティ技術の今後
• フィルタリング vs. 暗号化の衝突

古典的ファイアウォール技術の衰退
• 暗号化通信の普及により、通過コンテンツ不可視に
• 現状でもHTTPS/SSLプロキシがあれば何でも通せ
てしまう
• 物理的単位（ネットワーク、ホスト）での防御の限界
10年後以降のDeleGate？

仮想ファイアウォール
• 仮想プライベートマシン（VPM入れ子）
• 仮想プライベートネットワーク（階層的） ←SockMux

データの署名に基づくアクセス制御
• 全てのデータ（入れ子）が、作成者の署名付きに
• 仮想プライベートマシンを出る時に自動署名付与
• データの仮想マシンへの出入り許可を署名に基づい
て制御
おしまい

・・・
インターネットのセキュリティ技術

隔離・隔絶


フィルタリング（⇒ ファイアウォール）






（コンテンツレベルの隔離・隔絶）
送信・中継・受信モデル－内容の盗聴と偽造を防ぐ
ネットワークレベル：IPsec
応用レベル：SSL,SSH,S-HTTP,PGP,S/MIME,…
監視・検出


外側と内側モデル－外から内を守る（通信の監査・検閲）
ネットワークレベル：ルータ／パケットフィルタリング
応用レベル：プロキシ／応用メッセージプロキシ／応用メッセージ
暗号化・認証


（ネットワークレベル）
プライベートアドレス、ＶＰＮ
パケット監視 (IDS)、ログ監視、ウィルス走査
セキュリティホール対策（バグの悪用防止）


発生防止: 言語仕様、コンパイラ、実行時検査、…
悪用防止：アドレスランダム化、繰り返し試行防止、…
SockMux 動機

FTP, HTTP, SMTP, …
• 共通の並列セッション・データ転送手段

アプリケーション層の多重化通信
• トンネリングのための実現手段
• 接続の繰り返しコスト削減効果

仮想ネットワークの構成
• 応用層ＶＰＮ
• ＶＩＡＢＵＳ（１９９１）
SockMux実装法（普及法）
既存の応用プログラムへの適用支援
 Socket関数の置き換え

• Connect関数他（SOCKSと同様）
• マクロ＋静的ライブラリ／動的ライブラリ

入出力関数の置き換え
• Read/write関数、send/recv関数

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