１０年目の DeleGate

1. １０年目のDeleGate 情報処理部門 佐藤豊

2. 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？？

3. 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

4. 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 • …

5. DeleGateの概要 • 1994年生まれ・現在も成長中 • 小規模Gopher専用プロキシ（SunOS版）からの持続的な成長 • 多用途プロキシサーバ • 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 • HTTP,FTP,SMTP,POP,NNTP,Telnet,DNS,SOCKS,SSL,… • マルチプラットフォーム対応 • 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

6. 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

7. 開発状況：プログラム規模の推移 v1 v2 v3 v4 v5 v6 v7 v8 02年12月 SockMux 97年1月 Windowｓ対応 01年2月 実験的コード 削除 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 94年3月 開発開始

8. 各版での主な新規課題 • V.01994 Gopher（go-far) • V.11994 HTTP, 文字コード変換, 殆どの基本機能実験着手 • V.21995 NNTP, FTP, 各種Unix移植 • V.31996 Mount実用化, originサーバ化着手, CFI着手 • V.41997 Windows移植開始 • V.51998 暗号化プロキシ機能(SSLway), SMTP （成長期？） • V.61999 バッファ溢れ検出・停止機能, マニュアル整備 • V.72001 プロキシ認証機能, XSS対応 • V.82002 セキュリティ関連仕様変更、SockMux着手 （成熟期？停滞期？）

9. 実装コード量の機能別分類 • 58% プロトコル共通 • 6.1% 移植関連（プラットフォーム依存） • 4.3% MOUNT機能 • 4.1% アクセス／経路制御機能 • 3.6% ホスト名リゾルバ • 3.5% INET (IPアドレス・ソケット依存) • 3.2% 外部フィルタ機能 • 3.2% MIMEフォーマット処理 • 1.9% 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% SockMux • 0.8% ICP • 0.8% POP • 0.6% Gopher • 0.5% LDAP • 0.1% IMAP

10. 配布状況(2003年4月) 総配布数: 26,270 ソース配布: 20,555 Windows版: 14,285 01年9月 産総研Firewall PASV不可に 自宅サーバに切り替え PASV可・匿名可に 新規サイト １５サイト／日 FreshMeat登録 （主にLinux向け) Windows版 99年11月BugTraq LinuxGazzete

11. トップドメイン別配布先サイト数(2003年４月末現在)トップドメイン別配布先サイト数(2003年４月末現在) • 非jp 15,929 • 4124 com • 2425 net • 359 org • 337 edu • 55 mil • 35 gov • 5 biz • 5 info • 4 int • Jp 10,341 • 6435 co • 1986 or,ne • 732 ac • 259 gr • 168 go • 131 ad • 630 * • 1051 de 独 • 1019 ru 露 • 500 fr 仏 • 367 au 濠 • 356 it 伊 • 343 br 伯 • 340 uk 英 • 217 ca 加 • 197 nl 蘭 • 196 se 瑞 • 196 pl 波 • 172 cz • 166 es 西 • 166 ua • 159 tw 台湾 • 158 ch 瑞 • 140 hu 洪 • 135 at 墺 • 134 cn 中国 • 128 ro • 111 fi 芬 • 98 kr 韓国 • 98 be 白 • 92 us 米 • 92 ar 亜 • 90 no • 85 dk • 76 za • 71 nz • 68 mx 墨

12. 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

13. 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

14. 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？

15. 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）

16. 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　　・・・共有キャッシュ必要性の減少 • 携帯でインターネット　　・・・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

17. 基盤的応用プロトコルの栄枯盛衰（DeleGateの今後）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? • SMTP, FTP, Telnet （インターネット最古） • DNS, POP, IMAP • 新興・安定化 • HTTP, SOCKS, SSL, LDAP • 衰退傾向? • NNTP, ICP, X, CU-SeeMe? • 絶滅 • Gopher, WAIS, Ident

18. 現状の応用プロトコルの問題（マッチポンプ？）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

19. 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

20. App. App. App. 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 ＶＩＡＢＵＳ

21. 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

22. 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

23. 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

24. おしまい • ・・・

25. インターネットのセキュリティ技術 • 隔離・隔絶　（ネットワークレベル） • プライベートアドレス、ＶＰＮ • フィルタリング　（⇒　ファイアウォール） • 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（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 • 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、… • …

26. 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）

27. 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