サンドボックスとは？仕組みや注意点、メリット・デメリットについて

サンドボックスとは、通常のシステムから隔離された仮想環境で、プログラムやファイルを安全に実行・検証するためのセキュリティ技術です。「砂場」を意味する言葉で、砂が周囲に飛び散らないように囲いで区切るように、プログラムを制限された空間で動かすことで、本番環境への影響を防ぎます。

サイバー攻撃は年々高度化し、それに対抗するための新たな手法が続々と生み出されています。この記事では、近年注目を集めるサンドボックスについて、その仕組みやメリット・デメリット、他のセキュリティ対策との組み合わせ方をご紹介します。

サンドボックスとは？

ここでは、セキュリティ対策としてのサンドボックスの概要と特徴についてご紹介します。

サンドボックスとは

サンドボックスとは、システム上に設けられた隔離領域で、マルウェアや未知のコードを安全に実行・検証するための仮想環境です。通常利用する領域とは完全に分離されており、仮にマルウェアが動作しても本番環境に影響を及ぼしません。

名前の由来は「砂場(sandbox)」です。公園の砂場が囲いで区切られ、砂が外に飛び散らないようになっているのと同じように、プログラムを制限された空間で動作させることで、システム全体への悪影響を防ぎます。プログラムに必要最小限のリソースやアクセス権限のみを与え、他のシステム領域とは完全に分離することで、マルウェアの検出やソフトウェアのテストを安全に行うことができます。仮想化技術を使用して実現されることが多く、セキュリティ研究やソフトウェア開発で広く活用されています。

サンドボックスの仕組み

サンドボックスは受信したファイルやプログラムを本番環境で開く前に、仮想環境内で実行して動作を観察します。不正な動作やウイルス感染の有無を確認し、安全性が確認できたファイルのみを実際のシステムで開く仕組みです。これにより、未知の脅威からシステムを守ることができます。

サンドボックスと従来のセキュリティ対策との違い

上述でサンドボックスの仕組みについてご説明しました。では、従来のセキュリティ対策とサンドボックスにはどのような違いがあるのでしょうか。

従来のセキュリティとの違い

従来のウイルス対策ソフトは、シグネチャ方式やパターンマッチングで脅威を検出します。既知の脅威のパターンをデータベースに登録し、照合することでマルウェアを発見する方式です。

しかし、この方法では新種のマルウェアや、既存マルウェアを改変したものは検出できません。また、シグネチャが更新されるまでの間は、新しい脅威に対応できないという弱点があります。

一方、サンドボックスはプログラムを実際に動作させ、その挙動を観察することで脅威を判定します。データベースに登録されていない未知のマルウェアでも、不審な動作をすれば検出できる点が大きな違いです。

サンドボックス導入のメリット

サンドボックスは未知の脅威にも対応可能なセキュリティ対策です。ここでは、サンドボックスを導入するメリットをご紹介します。

高度化したサイバー攻撃への対応力

先述したように近年は、特定の企業や組織を狙った未知の脅威によるサイバー攻撃が増加しています。

以下は、2016年から2022年までのサイバー犯罪による検挙数の推移をグラフにしたものです。

サイバー犯罪であるとみなされ、犯人が検挙された件数だけで、2022年は1万2,000件以上となっています。この数字から見ても、実際に発生したサイバー攻撃の件数はこの数よりもはるかに多いことが予測できます。

未知の不正プログラムの検知が可能である

特定のターゲットが攻撃を受ける傾向が強まり、それと同時に攻撃手法も高度化・巧妙化しています。攻撃を行うたびに、マルウェアの新しい種類などが開発され、未知の脅威が生み出される傾向にあります。

サンドボックスは、プログラムの動作状況や振る舞いを仮想環境のなかで検証し、脅威であるか否かを判定することが可能です。このため、近年の高度な標的型攻撃で用いられる新たなマルウェアや、既存マルウェアも高確率で防御できます。

サンドボックスのデメリット・注意点

サンドボックスは未知の脅威にも有効なセキュリティですが、気をつけなければいけない点もあるため、デメリットや注意点についても見ていきましょう。

サンドボックスでは検出できないマルウェアもある

標的型攻撃の増加とともに、マルウェアも進化を続けています。日々新たな脅威が生まれ、中にはサンドボックスでの検知を回避するマルウェアも存在します。

サンドボックス検知機能を持つマルウェア：
マルウェアがサンドボックス環境を検知し、その環境下では悪意のある動作を行わないように設計されているケースです。例えば、仮想マシンの特徴的なプロセスやレジストリの存在をチェックし、それらを検知した場合は正常なプログラムのように振る舞います。

スリープ技術を使用した攻撃：
サンドボックスの解析時間には制限があるため、マルウェアが長時間のスリープを実行し、解析時間を超過した後で初めて悪意のある動作を開始する手法です。多くのサンドボックスは数分程度の解析時間しか確保できないため、この制限を悪用されます。

環境依存の攻撃：
特定のソフトウェアやファイル、ネットワーク環境が存在する場合にのみ動作するマルウェアは、サンドボックス環境下では必要な条件が揃わないため、その動作を検知できない場合があります。

サンドボックスでは検出できないマルウェアを想定して、コンピュータやネットワーク上でも検出できるようEDR（※）、UTM（※）などさまざまなセキュリティ対策を導入して多層防御することが必要です。

※EDR…Endpoint Detection and Responseの略語で、ネットワーク下にある各端末（パソコン、サーバ、タブレット端末、スマートフォンなど）の操作状況や通信内容を監視し、異常を検知するソリューションのこと。

※UTM…Unified Threat Managementの略語で、日本語では統合脅威管理と呼ばれている。マルウェアやハッキングなどのサイバー攻撃による脅威からネットワークを守るセキュリティ機能を1つの製品に一元化させ、効率的かつ総合的に保護する管理手法のこと。

導入コストが高額な場合も

サンドボックス製品の導入には、専用サーバーやストレージなど高性能なハードウェアが必要です。初期費用に加え、ライセンス費用や保守サポート費用も発生するため、導入の障壁となる場合があります。

対策として、クラウド型のサンドボックスサービスを利用する方法があります。初期投資を抑えつつ、必要に応じてリソースを調整できる柔軟性が特長です。また、怪しいファイルやWebページ(URL)の検査機能を提供するWebサービスもあります。全てのファイルではなく、怪しいファイル等を検査するには十分な機能です。

サンドボックスの他にもセキュリティ対策を取り入れよう

サンドボックスは、近年の巧妙化したサイバー攻撃にも高度な対応が可能な有用性の高いセキュリティです。しかしサンドボックスも万能ではなく、EDR、UTM、Proxyなど他の方式を取り入れた信頼性の高いセキュリティ対策と併用することが必要です。
ALSOKでは、警備会社のノウハウを生かしたサイバー攻撃に備えるための各種セキュリティ対策をご提供しています。

・情報漏えい対策

いつ起こるか分からない情報漏えいに備え、個人認証や出入管理などさまざまな対策のためのサービスをご提供しています。標的型メール攻撃に対処するための訓練など、ユニークな教育プログラムなどもご用意。

・ALSOK UTM運用サービス

インターネット通信における情報漏えいを防ぐ装置と、ALSOKの監視と情報管理を組み合わせたソリューションです。ネットワークにUTM（統合脅威管理機器）を設置し、不正なアクセスやウイルスからネットワークを守り、万一異常が確認された場合は指定業者と連携して対応します。
ネットワークの監視と緊急時の対応、通信状況のレポートまでアウトソーシングでき、自社でのセキュリティ管理の手間とコストを削減できます。

・ALSOKサイバーセキュリティソリューション

外部からのウイルス侵入を監視するITを用いたセキュリティサービスと、情報持ち出しを監視する出入管理システムなど物理的なセキュリティサービスを併用。情報セキュリティの強化と、管理の効率化を両立できます。

まとめ