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前例のない数のアプリケーションを開発・提供する企業にとって、仮想化は拡大するワークロードを管理するための不可欠なソリューションとなる。Verified Market Researchの報告によると、サーバー仮想化市場の規模は2022年に72億米ドルと評価され、2030年までに114億8000万米ドルに成長すると予測されている。
仮想化技術自体がこれほど急速に発展している中で、仮想化におけるセキュリティの向上という極めて重要な問題は、全く新しい局面を迎えている。
主なポイント：
仮想化セキュリティとは、仮想化環境におけるワークロードを保護するために設計されたソリューションと実践方法の総称です。隔離の強制、強化された構成の適用、およびより広範なセキュリティ制御との統合により、仮想マシン、ハイパーバイザー、およびそれらを支えるインフラストラクチャを脅威から保護します。
データセンターにおいて、仮想化は物理ハードウェアから抽象化された仮想マシンの作成を可能にし、クラウドコンピューティングの基盤を形成するとともに、組織がサーバーリソースを最大限に活用できるようにする。これらの仮想マシンを管理・分離するハイパーバイザーは、リスクへの露出を最小限に抑え、ワークロードの整合性を確保する上で中心的な役割を果たします。
仮想化セキュリティは、ファイアウォールやウイルス対策などの物理的なセキュリティハードウェア機器の機能をソフトウェアとして再現することで、従来のソリューションを補完するものです。そうすることで、セキュリティソフトウェアは仮想化環境でのみ可能な追加の保護機能を獲得する。
組織は、セキュアな仮想化によって、高価な専用ハードウェアへの支出を増やすことなく、柔軟性を確保し、多数の仮想マシンを効率的に保護できるというメリットを享受できます。さらに、従来のシステムとの統合により、セキュリティ強化も実現できます。
仮想マシンは基盤となるハードウェアから抽象化され、サーバーからも他の仮想マシンからも分離されています。これにより、仮想マシン内で操作するユーザーにとって、仮想化における強力なセキュリティ層が提供されます。
ハイパーバイザを用いることで、仮想マシンの抽象化と仮想化が可能となる。しかし、ハイパーバイザ自体も、隔離された仮想マシンを迂回してホストシステム全体を侵害しようとする悪意のある人物から保護される必要がある。セキュリティプロトコルと要件は、ハイパーバイザーによって異なる場合があります。管理しやすいハイパーバイザーを、それに対応するように設計された環境で実行することで、外部からの脅威に対する防御が容易になります。
セキュリティが確保されたハイパーバイザーを使用することで、組織は仮想デスクトップインフラストラクチャ（VDI）などの仮想化ワークロードが持つ本来のセキュリティ上のメリットを享受できます。オンデマンドサービスとして、VDI（仮想デスクトップインフラストラクチャ）の運用実績のある組織は、リモートユーザーがあらゆる場所から安全にタスクを完了できるように、不可欠なデスクトップリソースへのアクセスを提供します。
VDIは、ワークスペースが集中型データセンターに存在するため、従来のデスクトップ環境よりもセキュリティが高いと言えます。データセンターからデータが流出する可能性を制御することで、機密情報が確立されたセキュリティ構成によって保護された領域内に留まるようにすることが可能になります。
他のあらゆる技術と同様に、仮想化におけるセキュリティ問題も積極的に管理する必要がある。よくある課題は以下のとおりです。
ハイパーバイザーの脆弱性：侵害されたハイパーバイザーは、ホストされているすべての仮想マシンを危険にさらす可能性があります。
仮想マシンの乱立：仮想マシンが無秩序に作成されると、攻撃対象領域が拡大します。
不適切なセグメンテーション：明確な境界がない場合、脅威は環境内を横方向に移動する可能性がある。
設定ミスのある仮想ネットワーク：管理が不十分な仮想スイッチやルーターは攻撃の標的となる可能性があります。
パッチ適用の不整合： VM、ハイパーバイザー、または仮想アプライアンスの更新が遅れると、防御に隙間が生じる可能性があります。
これらの問題を理解することが、安全な仮想化戦略を構築するための第一歩となる。
今日のデジタル環境においてITチームが利用する仮想化におけるネットワークセキュリティには、主に3つの種類があります。
現代の仮想時代における理想的なセキュリティソリューションに求められるのは、マイクロセグメンテーションの規模で、シンプルかつシームレスなネットワーク強化を実現することである。そのセキュリティは開発ライフサイクル全体にわたって適用され、自己修復機能を備えて自律的に動作する必要がある。
Nutanix AHVは、現代のセキュリティニーズを満たすセキュアな仮想化プラットフォームです。AHVは、管理の容易さ、包括的なエンタープライズ機能、運用コスト削減の可能性を提供すると同時に、強力な仮想化セキュリティを保証します。
Nutanix環境では、組織は仮想化レイヤーにおいて高度なセキュリティを享受できます。これは、仮想化環境に対する外部攻撃のほとんどの標的となるハイパーバイザーの攻撃対象領域が縮小し、徹底的なコード監査が実施され、マルチクラウドエコシステム全体でグローバルなサポートが提供されることを意味します。
仮想化環境を保護するには、基盤となるハイパーバイザーからゲストオペレーティングシステム、そしてそれらすべてを統合する管理プレーンに至るまで、スタックのあらゆる構成要素に対応する多層的なアプローチが必要です。各層で堅牢なセキュリティ制御を導入することで、組織は回復力と防御力に優れた仮想インフラストラクチャを構築できる。
ハイパーバイザーは仮想化環境の基盤となるため、そのセキュリティは極めて重要な優先事項となる。ハイパーバイザーのセキュリティを強化することで、その上で稼働しているすべての仮想マシンに影響を与える可能性のある侵害のリスクを低減できます。
セキュアブートとTPM検証を有効にする：セキュアブートは、ハードウェアメーカーが信頼するソフトウェアのみを使用してハイパーバイザーが起動することを保証します。トラステッドプラットフォームモジュール（TPM）と組み合わせることで、ブートプロセスの完全性を暗号的に証明し、ハイパーバイザーが起動する前にルートキットやその他の悪意のあるコードがロードされるのを防ぐことができます。
ハイパーバイザーのパッチ適用とファームウェアの更新を自動化する：ハイパーバイザーは、他のソフトウェアと同様に、脆弱性を持つ可能性があります。パッチ適用プロセスを自動化することで、セキュリティアップデートがタイムリーかつ一貫して適用され、脆弱性にさらされる期間を最小限に抑えることができます。同様に、ファームウェアを最新の状態に保つことは、ハードウェアレベルの脆弱性に対処するために不可欠です。
管理ネットワークを分離する：ハイパーバイザーの管理インターフェースは、本番環境の仮想マシンのトラフィックとは分離された、専用のネットワークセグメント上に配置する必要があります。このネットワークへのアクセスは厳密に管理する必要があり、ファイアウォールルールとアクセス制御リスト（ACL）によって、通信を許可された管理者用ワークステーションのみに制限する必要があります。
攻撃対象領域を最小限に抑えるために、不要なモジュールを削除してください。最新のハイパーバイザーは複雑で、すべての環境で必要ではない多くの機能とモジュールを備えています。使用されていないサービス、ドライバ、ハードウェアモジュールを無効化または削除することで、ハイパーバイザの攻撃対象領域を大幅に縮小し、攻撃者が悪用できる潜在的な侵入経路を減らすことができます。
各仮想マシンはそれぞれ独自のセキュリティドメインであり、内部および外部の脅威から保護するためには、ゲストOSレベルでセキュリティ制御を適用することが不可欠です。
IaC を介してゲストのセキュリティ強化ベースラインを適用する: Infrastructure as Code (IaC) ツールを使用して、ゲスト オペレーティングシステムのセキュリティ強化ベースラインを定義し、適用します。これにより、標準化された安全なVMテンプレートを作成し、すべての新しいVMが、一貫したセキュリティ設定を備えた既知の良好な状態でデプロイされることを保証できます。
VMに常駐するエンドポイント保護をインストールおよび構成する：すべてのVMには、マルウェア対策、ホストベース侵入防御システム（HIPS）、ファイル整合性監視などのエンドポイント保護ソフトウェアをインストールする必要があります。これらのエージェントはゲストOSの内部を可視化し、ネットワークレベルでは見えない可能性のある悪意のある活動を検知してブロックすることができます。
最小権限とOSレベルのポリシーを適用する：ゲストOS内で、ユーザーとアプリケーションがそれぞれの機能を実行するために必要な権限のみを持つようにすることで、最小権限の原則を適用します。アプリケーションの実行を制限し、アクセス制御を強制するには、AppLockerやSELinuxなどのオペレーティングシステムレベルのポリシーを使用します。
仮想化環境では、ネットワークトラフィックの大部分は「東西方向」であり、同一ホスト上の仮想マシン間を移動する。従来の境界ファイアウォールはこの種のトラフィックを検知できないため、仮想ネットワークセキュリティ制御が不可欠となる。
Nutanix Flow を使用してマイクロセグメンテーション ポリシーを定義します。マイクロセグメンテーションを使用すると、個々の VM 間のトラフィックを制御するきめ細かなセキュリティ ポリシーを作成できます。Nutanix Flowのようなソリューションを使用すれば、VMがクラスタ内のどこに移動しても、VMに追従するアプリケーション中心のポリシーを定義できます。これは、仮想マシンが侵害された場合に、攻撃者の横方向への移動を抑制するのに役立ちます。
東西トラフィック検査用の仮想ファイアウォールを導入する：より高度な脅威検出と防御のために、悪意のあるペイロードがないか東西トラフィックを検査できる仮想ファイアウォールアプライアンスを導入します。これらの仮想ファイアウォールは、マイクロセグメンテーションポリシーと統合することで、アプリケーション定義のルールに基づいて検査対象のトラフィックを誘導することができます。
エンドツーエンドのセキュアなオーバーレイトンネル（VXLAN/Geneve） ：VMトラフィックを伝送するオーバーレイネットワーク（VXLANやGeneveなど）は、盗聴や改ざんを防ぐためにセキュリティを確保する必要があります。これは、オーバーレイトンネルの暗号化を有効にすることで実現でき、ハイパーバイザーホスト間のすべてのトラフィックが保護されます。
仮想マシン内に保存されているデータは、攻撃者にとって最終的な標的となることが多い。不正アクセスやデータの破壊からデータを保護するためには、強力なストレージセキュリティ対策を導入することが不可欠です。
HCIネイティブ暗号化を使用して保存中のディスクを暗号化する：ハイパーコンバージドインフラストラクチャ（HCI）プラットフォームには、多くの場合、クラスタ全体で保存中のデータを保護できるネイティブのソフトウェアベースの暗号化機能が含まれています。この機能を有効にすることで、すべてのVMディスクデータが暗号化され、物理ドライブが盗まれた場合でもデータが保護されます。
不変スナップショットとWORM保持を有効にする：ランサムウェアやその他の破壊的な攻撃から保護するために、指定された期間変更または削除できない不変スナップショットを使用します。書き込み一回読み取り複数回（WORM）保持ポリシーは、さらに高いレベルの保護を提供し、重要なデータが改ざんされないことを保証します。
データプレーンと管理プレーンのストレージパスを分離する：ネットワークと同様に、データプレーン（VMディスク）のストレージトラフィックは、管理プレーンのストレージトラフィックから論理的または物理的に分離する必要があります。これにより競合が防止され、管理操作がVMのI/Oの影響を受けないことが保証されます。
Nutanix Prismなどの管理プレーンは、仮想化環境全体の制御を担う中心的な役割を担います。インフラの完全な乗っ取りを防ぐには、そのセキュリティを確保することが最も重要である。
PrismでRBACとMFAを適用する：ロールベースアクセス制御（RBAC）を使用して、管理者が業務を遂行するために必要な権限のみを持つようにします。これを多要素認証（MFA）と組み合わせることで、セキュリティをさらに強化し、管理インターフェースへのアクセスを許可する前に2段階目の認証を要求できます。
すべてのAPI呼び出しと管理操作を監査する：管理プレーンは、UIまたはAPIを介して管理者が行ったすべての操作をログに記録する必要があります。この監査証跡は、法医学的調査や、不正または不審な活動の検出に不可欠です。
PrismログをSIEM/SOARと統合してリアルタイムアラートを実現する：管理プレーンからの監査ログをセキュリティ情報およびイベント管理（SIEM）システムに転送し、相関分析を行います。これにより、ログイン失敗やセキュリティポリシーの変更など、セキュリティ上重要なイベントに対するリアルタイムのアラートを作成し、セキュリティオーケストレーション、自動化、レスポンス（SOAR）プラットフォームを使用して対応アクションを自動化できます。
ハイブリッドクラウド全体で強固なセキュリティを確保するには、オンプレミスのデータセンターからパブリッククラウドの展開までを網羅する統一された戦略が必要です。目標は、仮想化されたワークロードがどこで実行されるかに関わらず、それらを保護する一貫したセキュリティ体制を構築することです。
基本的なステップは、ハイパーバイザーからゲストオペレーティングシステム、ネットワークトラフィックに至るまで、仮想化スタックのすべてのレイヤーにわたってセキュリティ制御を統合することです。マイクロセグメンテーション、ハイパーバイザーの強化、VMレベルの整合性監視といった対策を統合することで、多層防御アーキテクチャを構築できます。重要なのは、これらの制御を単一のポリシーフレームワークを通じて管理し、プライベートクラウド環境とパブリッククラウド環境全体で同じセキュリティルールが一貫して適用されるようにすることです。これにより、異なるツールセットで異なるシステムを管理する際に発生する可能性のあるセキュリティ上の脆弱性が解消されます。
規制対象業界の組織にとって、セキュリティ対策をPCI-DSS、HIPAA、ISO 27001、SOC 2などのコンプライアンス要件に適合させることは非常に重要です。これには、技術的な対策を各フレームワークの具体的な用語に翻訳し、セキュリティ対策が法的および規制上の義務をどのように満たしているかを示すことが含まれます。最新のセキュリティプラットフォームは、このマッピングプロセスを自動化できるため、監査準備を簡素化し、仮想化環境がデータ保護に必要な基準に準拠していることを示す明確な文書を提供できます。
最後に、セキュリティは一度設定すれば済むものではなく、継続的なプロセスでなければなりません。セキュリティ設定の継続的な検証を行うための自動化されたワークフローを確立し、基本ポリシーからの逸脱を検出して修正します。これは、仮想化環境に特化した、明確に定義されたインシデント対応計画と組み合わせるべきである。計画には、脅威の特定、封じ込め、排除のための明確なワークフローに加え、将来の攻撃に対する防御を強化するための復旧プロセスと事後分析プロセスを含めるべきです。
仮想化は、組織が従来のワークスペース環境のみで達成できるセキュリティよりも、当然ながら高いセキュリティレベルを意味します。とはいえ、データやアプリケーションのセキュリティを容易に確保できる、適切なツールを備えた適切なプラットフォームが必要であることは確かだ。
Nutanixプラットフォームは、ハイブリッドクラウド向けに特別に設計された、シンプルで使いやすいハイパーバイザーを提供します。Nutanix Flow Network Securityの強力な機能により、AHVはマイクロセグメンテーションを用いてマルウェアやランサムウェアの拡散を防ぐ、安全な仮想化環境を維持します。
仮想化によって、データをさまざまな場所に保存することが可能になる一方で、ユーザーはセキュリティが脆弱な可能性のある場所からでもそのデータにアクセスできるようになる。データとアプリケーションがあらゆる場所に存在しなければならない時代において、仮想化セキュリティは絶対に欠かせない必須事項である。
仮想化環境におけるセキュリティを確保するため、ITチームは以下のベストプラクティスを実施する必要があります。
ハイパーバイザーを保護する：ハイパーバイザーは仮想環境の基盤となるため、そのセキュリティは極めて重要です。既知の脆弱性から保護するために、ハイパーバイザーを最新のセキュリティパッチで定期的に更新してください。新たに発見された脆弱性を継続的に監視し、可能な限り速やかに修復措置を講じる。ハイパーバイザー管理インターフェースへの厳格なアクセス制御を実装し、許可された担当者のみが変更を行えるようにします。ハイパーバイザーを重要なセキュリティ層として扱うことで、ホストされているすべての仮想マシンへの広範な侵害を防ぐことができます。
マイクロセグメンテーションを適用する：マイクロセグメンテーションは、ネットワーク内における攻撃者の横方向の移動を制限するための強力な手法です。個々のワークロードレベルでセキュリティポリシーを適用することで、同じネットワークセグメント内であっても、きめ細かなセキュリティゾーンを作成できます。このアプローチにより、仮想マシンが1台侵害された場合でも、攻撃者が他のシステムへ移動する能力が著しく制限されることが保証されます。ポリシーは、アプリケーション、環境、またはその他の論理的なグループ分けに基づいて策定することができ、柔軟かつ効果的な多層防御戦略を提供します。このゼロトラストモデルは、攻撃対象領域を大幅に縮小し、侵害を効果的に封じ込めます。
仮想マシン構成の強化：仮想マシン構成を強化することは、攻撃対象領域を縮小するための基本的なステップです。まず、攻撃者による侵入経路を最小限に抑えるため、使用していないサービス、ポート、アプリケーションをすべて無効にしてください。ユーザーとアプリケーションには、その機能を実行するために必要な権限のみを付与することで、最小権限の原則を徹底する。各仮想マシンにホストベースのファイアウォールを設定し、送受信トラフィックを制御して、正当な通信のみを許可するようにします。これらの設定が安全であり、組織のポリシーに準拠していることを確認するために、定期的に監査を実施してください。
定期的なパッチ適用とアップデート：安全な仮想環境を維持するためには、一貫したパッチ適用とアップデート戦略が不可欠です。脆弱性は絶えず発見されており、タイムリーなパッチ適用こそがそれらを軽減する最も効果的な方法です。このプロセスは、仮想マシン上のゲストオペレーティングシステム、ハイパーバイザー自体、およびあらゆる管理ツールやオーケストレーションツールを含む、仮想化スタックのすべてのレイヤーを網羅する必要があります。パッチ管理プロセスを自動化することで、アップデートが常に一貫して迅速に適用されるようになり、攻撃者にとっての機会を減らすことができます。運用上の混乱を避けるため、パッチを適用する前に必ず非本番環境でテストを行ってください。
異常を監視する：異常な動作を継続的に監視することは、従来のセキュリティ対策を回避する可能性のある脅威を検出するために不可欠です。行動分析を利用することで、通常の活動の基準値を設定し、逸脱が発生した際に自動的にアラートを受け取ることができます。これにより、異常なネットワークトラフィック、不正アクセス試行、予期せぬシステム変更など、潜在的なセキュリティインシデントをほぼリアルタイムで特定できます。これらのアラートをセキュリティ情報およびイベント管理（SIEM）システムと統合することで、セキュリティ体制を一元的に把握できるようになります。この積極的なアプローチにより、インシデントへの対応が迅速化され、情報漏洩による潜在的な影響を軽減できます。
仮想マシンは頻繁にバックアップしてください。頻繁かつ信頼性の高いバックアップは、ランサムウェアなどのサイバー攻撃が成功した場合の最後の防衛線となります。複数の復旧ポイントを維持することで、仮想マシンを既知の正常な状態に復元でき、データ損失とダウンタイムを最小限に抑えることができます。バックアップデータは、本番環境とともに侵害されるのを防ぐため、安全で隔離された場所に保管することが重要です。バックアップおよび復旧手順が効果的であり、復旧時間目標（RTO）を達成できることを確認するために、定期的にテストを実施してください。堅牢なバックアップ戦略は、あらゆる災害復旧および事業継続計画において不可欠な要素である。
これらの手法は、セキュアな仮想化の基本原則に合致しており、動的な環境全体におけるリスク軽減に役立ちます。
仮想化とセキュリティは密接に関連している。適切に設計・導入された仮想化は、効率性と拡張性を向上させるだけでなく、堅牢な組み込み型のセキュリティ上の利点も提供します。しかし、特に機密データを取り扱う場合やリモートワークをサポートする場合には、安全な仮想化プラットフォームと適切な制御が成功の鍵となる。
はい、マイクロセグメンテーション、仮想マシンの分離、安全なハイパーバイザー構成などのベストプラクティスを実装すれば、仮想化は機密性の高いワークロードに対しても安全です。仮想化環境は、従来のインフラストラクチャよりも高度な制御機能と監視機能を提供できる。
一般的な問題としては、ハイパーバイザーの脆弱性、仮想マシンの乱立、不適切なセグメンテーション、仮想ネットワークの設定ミス、パッチ適用の遅延などが挙げられます。これらの弱点は、事前に対処しなければ悪用される可能性がある。
仮想化ネットワークにおける脅威の検出には、リアルタイム監視ツール、行動分析、およびSIEM（セキュリティ情報およびイベント管理）システムとの統合が不可欠です。これらのツールは、ハイパーバイザー、仮想マシン、ネットワーク層全体にわたる不審なアクティビティを特定するのに役立ちます。
ワークロードは、きめ細かなネットワークマイクロセグメンテーション、厳格なアクセス制御、および仮想マシン間またはアプリケーション間の不正な通信を防止するポリシーの適用によって分離できます。
仮想化環境でPCI-DSSまたはHIPAAの要件を満たすには、保存時および転送時のデータの暗号化、アクセス制御と多要素認証の適用、監査ログの維持、およびすべてのハイパーバイザー、仮想マシン、ストレージリソースにわたる継続的なコンプライアンス検証の適用が必要です。
ハイパーバイザの整合性は、セキュアブートとTPMベースの検証を有効にし、パッチとファームウェアの更新を自動化し、管理者アクセスにRBACを適用し、ログデータを集中管理型のSIEM/SOARツールと統合してデータセンター間の可視性を確保することで保証できます。
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