DNSとは｜ドメイン名をIPアドレスへ変換する仕組み

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DNSとは

DNS（Domain Name System）は、ドメイン名をIPアドレスへ変換する仕組みである。

コンピューターは「192.0.2.10」のようなIPアドレスを利用して通信を行う。
一方、人間は「example.com」のようなドメイン名の方が覚えやすい。

DNSはこの両者を結び付ける役割を担っており、利用者が入力したドメイン名に対応するIPアドレスをDNSサーバへ問い合わせることで、目的のサーバへ接続できるようにしている。この処理は「名前解決」と呼ばれる。

そのためDNSはインターネットの電話帳に例えられることもあるが、実際には通信相手を見つけるための重要な基盤技術である。

DNSで通信が始まる流れ

Webサイトへアクセスする際、最初にDNSによる名前解決が行われる。

通信の基本的な流れ

ブラウザへドメイン名を入力する
DNSサーバへ問い合わせる
IPアドレスが返される
取得したIPアドレスへ通信する
Webサイトが表示される

DNSはWebページそのものを配信しているわけではなく、通信相手を見つける役割を担っている。

DNSを構成する主な要素

DNSは複数の要素によって構成され、これらが連携することで、ドメイン名を利用した通信が実現されている。

要素	役割
ドメイン名	人が利用する名前
IPアドレス	通信先を識別する住所
DNSサーバ	名前解決を行うサーバ
DNSレコード	ドメイン名とIPアドレスなどの対応情報

DNSサーバの種類

DNSサーバには役割や形態が異なる種類が存在する。代表的なものは以下のとおり。

役割

権威DNSサーバ
キャッシュDNSサーバ

提供形態

ISPが提供するDNS
パブリックDNS
組織内DNS

これらは単独で動作するのではなく、役割を分担しながら連携して名前解決を行っている。
なお、パブリックDNSとは、一般利用者へ公開されたキャッシュDNSサーバ（再帰DNS）のサービスである。

DNSが利用される主な通信

DNSはWebサイトの閲覧だけで利用される技術ではない。

例えば、

Webサイトの閲覧
メールの送受信
クラウドサービスへの接続
VPN接続
オンライン会議
ソフトウェア更新

など、多くの通信で最初に利用される。

そのためDNSに障害が発生すると、多くのサービスで通信先を特定できなくなるため、インターネットそのものが利用できなくなったように見えることもある（実際にはIPアドレスを直接指定することで通信できる場合もある）。

DNSに対する主な攻撃と対策

DNSはインターネットの多くの通信で利用される重要な仕組みであり、その重要性から攻撃の対象にもなっている。

攻撃者はDNSを悪用して利用者を偽サイトへ誘導したり、通信を妨害したり、組織内の情報を外部へ持ち出したりすることがある。

また、こうした攻撃への対策として、DNSの安全性や通信の秘匿性を高める技術も利用されている。

代表的なものを以下に示す。

区分	種類	概要
攻撃	DNSキャッシュポイズニング	DNSサーバのキャッシュへ偽の情報を登録し、利用者を偽サイトへ誘導する攻撃
攻撃	DNSリフレクション攻撃	DNSサーバを踏み台として大量の通信を送り付けるDoS・DDoS攻撃
攻撃	DNSトンネリング	DNS通信へデータを埋め込み、情報を外部へ送信する手法
対策	DNSSEC	DNS情報の改竄を検知するための仕組み
対策	DNS over HTTPS（DoH）	DNS通信をHTTPSで暗号化し、盗聴や改竄を防ぐ技術
対策	DNS over TLS（DoT）	DNS通信をTLSで暗号化し、安全性を高める技術

DNSに関連する用語

DNS関連の用語として以下も頻出する。

ドメイン名
IPアドレス
名前解決
DNSサーバ
パブリックDNSサーバ
DNSレコード
DNSキャッシュ
DNSフィルタリング
DNSSEC
DNS over HTTPS（DoH）
DNS over TLS（DoT）

まとめ

DNSはドメイン名をIPアドレスへ変換する仕組みである
通信を始める前に名前解決を行い、接続先を特定する
DNSはWebだけでなく、多くのインターネット通信で利用される
DNSには役割の異なる複数のサーバが存在する
DNSは多くの通信の基盤であり、セキュリティを理解するうえでも重要な技術である