IPv4プロキシ

IPv4とIPv4プロキシとは

IPv4はインターネットプロトコルのバージョン4です。ネットワーク間のデータの宛先指定と転送方法を定めます。データはパケットという単位で移動し、送信元と宛先のアドレスを含みます。ネットワーク機器は宛先アドレスを使い、受信者へ向けてパケットを転送します。

IPv4アドレスは、この仕組みで使う数値のアドレスです。端末とネットワークの物理的・仮想的な接続に当たるネットワークインターフェースに割り当てます。サーバーは複数のアドレスを持て、同じアドレスが後で別のサーバーに割り当てられることもあります。したがって、1台の物理機器の永久的な識別番号ではありません。

プロキシは、利用者に代わってリクエストを送り、応答を返す中継サービスです。IPv4プロキシでは、プロキシのパブリックIPv4から接続先へリクエストが届きます。サイトがプロキシ経由のリクエストのネットワーク上の送信元として見るのは、このアドレスです。

プロキシの購入で支払うのは、合意した期間のサービスとアドレス資源へのアクセスです。事業者が背後のサーバーとネットワークを運営しているためIPを使えます。アドレスが書かれているだけでは、リクエストを転送できません。

IPv4アドレスの構造

203.0.113.42は、203、0、113、42の4部分です。それぞれが、8ビットのまとまりであるオクテットを表します。ビットは0または1を取る2進数の桁です。

8ビットには28、つまり256通りの組み合わせがあります。0から数えるため、値は0から255です。このため203や42は使えますが、300は使えません。一般的な10進表記では、点でオクテットを区切ります。

4オクテットの合計は4 × 8 = 32ビットです。例えば、10進数の203は2進数で11001011、42は00101010です。10進数では一方が3桁、もう一方が2桁でも、どちらも8ビットを占めます。

4つの数値が、国、都市、事業者、端末を別々に表すわけではありません。ネットワークと推定位置の情報は、登録記録、経路情報、位置情報データベースから得ます。

プロキシの情報では、アドレスの後にポートを付けるのが一般的です。203.0.113.42:8080のコロンは、2つの異なる値を区切ります。

IPアドレスは接続する場所を、ポートはそのアドレス上のサービスを示します。ここで8080は、プロキシサービスが接続を受け付けるポートです。4つのオクテットとは別で、アドレスの32ビットには含まれません。

ポートは事業者が指定します。変えても別のIPv4が作られるわけではありません。ただし、事業者がポート別に異なる既存アドレスを使うよう設定することはできます。接続設定だけでは、サイトに見えるIP数は分かりません。

IPv4アドレス数が限られる理由

32ビットの値には、正確に232 = 4,294,967,296通りの組み合わせがあります。十億を単位とすると約4.3です。これがIPv4アドレス空間全体の大きさです。一部はローカルネットワークや特殊用途向けに予約され、通常のパブリックな利用に使える数はさらに少なくなります。

供給には偏りもあります。アドレス資源は長年かけて各ネットワークに配られ、多くがすでに組織に保持されています。稼働中の端末に使われていなくても、割り当て済みの場合があります。そのため、接続の失敗やpingの無応答は、他人が使える空きアドレスという証拠にはなりません。

レジストリーが空きIPv4プールの枯渇を報告するのは、通常の割り振りに使う在庫が尽きたという意味です。アドレス資源を管理する地域組織の1つであるARINは、2015年にこの状態になりました。以前に配られたアドレスは引き続き動作し、既存資源が再利用されたり組織間で移転したりすることもあります。

成長するプロキシサービスにとっての制約は、その資源を確保することです。追加の異なるパブリックIPv4は、有限の既存供給から得る必要があります。そのため、アドレス自体に供給状況と費用がある資源となります。

限られたIPv4をネットワークで共有する方法

すべての端末に個別のパブリックIPv4が必要なわけではありません。家庭やオフィス内では、192.168.1.10などのローカルアドレスを使えます。別の独立したローカルネットワークでも、同じ値を使って競合しません。公共のインターネット上を直接ルーティングしないアドレスだからです。

NAT（ネットワークアドレス変換）により、ルーターがローカルアドレスをパブリックアドレスに変換できます。ポートも変換する一般的な方式なら、ノートパソコンと携帯電話が同じパブリックIPv4でサイトへ接続できます。ルーターが接続を管理し、各応答を正しい端末へ返します。

ISPは、同じ原理を大規模に使い、契約者間でパブリックアドレスを共有できます。既存のアドレスで、より多くの端末を利用可能にします。ただし、異なるパブリックIPv4の値が増えるわけではなく、サイトには複数利用者の通信が同じアドレスから見えることがあります。

事業者がIPv4を調達する方法

プロキシ事業者は、複数の方法でアドレスを取得します。自社名義で登録済みの資源を使う、別の保有者から借りる、サーバーやネットワークサービスの一部として受け取る、といった方法です。

賃借の場合、合意した期間、既存の範囲を使うために支払います。移転の場合、関連レジストリーの手続きに従い、範囲の権利が組織間で移ります。以前の保有者への支払いを伴うこともよくあります。どちらも、すでにIPv4空間に存在するアドレスを使います。

ホスティングや回線接続と一緒に取得する場合、インフラとアドレスがまとめて提供されます。例えばデータセンターからサーバーを借り、そこにある資源から追加IPを得られます。そのため、プロキシ販売者と、アドレス登録に載る組織は異なる場合があります。

資源の取得は、使えるようにする作業の一部です。ネットワークが正しい基盤へ通信を送り、プロキシソフトウェアがリクエストを処理する必要があります。ソフトウェアをもう1つ入れても、新しいパブリックIPは生まれません。アドレス資源と、それを動かす機器の両方が必要です。

IPv4の希少性が料金に与える影響

限られた供給と続く需要により、IPv4資源には市場価値があります。賃借する事業者は使用権に支払い、移転で取得する事業者は長期利用に資金を投じます。顧客の通信が少なくても、この費用は発生します。

これが、プロキシをIP数で課金する理由の1つです。異なるアドレスを増やすには、有限の資源を追加で提供する必要があります。作業量が少ないからといって、多数のIPv4を安価に提供できるとは限りません。

最終料金には、サーバー、ネットワーク容量、保守、サポートも含まれます。複数のアドレスを同じサーバーで動かせば、設備費を分散できます。1つあたりの提供費を下げられても、個々のパブリックIPは利用可能な供給の1アドレスを使います。

希少性は料金の一部を説明しますが、共通の単価を決めるものではありません。調達費、インフラ、サービス形態は事業者ごとに違います。高い料金だけでは、良いアドレス履歴や、特定サイトで使えることは保証されません。

IPv4の履歴と評判

IPv4は、企業サーバー、ホスティング、プロキシ事業者の在庫など、複数の利用段階を経る場合があります。購入で始まるのは自分のサービス利用であり、以前の活動が消えるわけではありません。

IPの評判は、利用情報に基づく評価です。サイトやセキュリティシステムは、過去と現在のリクエスト、苦情、不審な挙動、所属ネットワークを考慮する場合があります。共有では、ほかの顧客の現在の通信も扱いに影響します。各システムが独自に証拠を集め、規則を適用するため、全サイト共通の評価点はありません。

履歴が有利に働くこともあります。過去の挙動を考慮するサービスでは、通常の通信が長く続いた記録は有用な信号かもしれません。重要なのは、システムが何を観測したかです。アドレスの古さだけでは信頼は確立しません。

逆に、以前の利用者が不正な通信やIP制限を招いていた場合、新しい顧客は、原因となった行為をする前から追加確認や拒否に遭うことがあります。契約が新しくなっても、IPの利用者が変わったとすべてのサイトへ通知されるわけではありません。

評価は変わり得ます。運営者は有害な活動を止め、苦情を調べ、個別のリストの修正を申請できます。サイトも独自の制限を見直せます。ただし、すべての場所で評判を初期化する単一の操作はなく、1サービスの判断が他の全サービスの扱いを決めるわけでもありません。

「新しいIP」「クリーンなIP」の意味

これらの語は、意味を具体化してこそ役立ちます。プロキシの説明にある3つの主張は、アドレスについてそれぞれ異なることを示します。

その顧客にとって新しい。サービスに割り当てられたばかり、または事業者の在庫に追加されたばかりという意味です。自分や事業者が取得した時期を示すもので、最初にインターネット上へ現れた時期や以前の用途は分かりません。

実施した確認で問題がない。調べたブロックリストに載っていない、特定のデータベースに問題が報告されていない、といった理由でクリーンと呼ぶ場合があります。結果には確認範囲と日付があります。公開リストでは、各サイトが非公開で持つ全制限は分かりません。

これまでプロキシとして使われていない。これは過去の用途についての主張です。以前は普通の企業ネットワークで使われていたかもしれません。一度も使われていないこととは異なり、1つのデータベースにプロキシ表示がないだけでは証明できません。

有意味な評価では、どの情報源を、いつ、何の問題について調べたかを示します。必要なサイトへの実際のリクエストは、現在のアクセス状況の証拠になります。応答も記録してください。タイムアウトは接続の問題かもしれず、ログインエラーはIP履歴ではなくアカウントの問題かもしれません。1回のリクエストやブロックリストの結果だけでは、完全な履歴や永続的な利用可否は分かりません。

制限がネットワーク全体へ及ぶ理由

サイトは、個別IP、アドレス範囲、運営者のネットワークに規則を適用できます。ネットワーク単位の制限には、多数のアドレスで観察した活動や、特定の通信元への方針が反映されます。

例えば、ホスティングネットワークからの通信を制限するサイトでは、個別IPからの有害な要求を記録していなくても、そのIPが影響を受ける場合があります。そのアドレスだけの履歴確認では、結果を十分説明できません。

範囲全体の制限なら、その中の別プロキシに替えても規則は適用されます。運営者のネットワーク全体なら、同じネットワーク内の別範囲でも影響する場合があります。アドレスを変えることとネットワークを変えることは別です。

このため、個別の履歴と所属ネットワークを合わせて検討します。既知の個別の評判の問題がなくても、サイトのアクセス方針に合わないプロキシはあります。実際の結果は、サイトがアドレス、ネットワーク、送られるリクエストをどう評価するかによります。