Internet Engineering Task Force (IETF)                         A. Cooper
Request for Comments: 7721                                         Cisco
Category: Informational                                          F. Gont
ISSN: 2070-1721                                      Huawei Technologies
                                                               D. Thaler
                                                              March 2016

Security and Privacy Considerations for IPv6 Address Generation Mechanisms




This document discusses privacy and security considerations for several IPv6 address generation mechanisms, both standardized and non-standardized. It evaluates how different mechanisms mitigate different threats and the trade-offs that implementors, developers, and users face in choosing different addresses or address generation mechanisms.


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Table of Contents


   1.  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   3
   2.  Terminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   4
   3.  Weaknesses in IEEE-Identifier-Based IIDs  . . . . . . . . . .   5
     3.1.  Correlation of Activities over Time . . . . . . . . . . .   5
     3.2.  Location Tracking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   6
     3.3.  Address Scanning  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   7
     3.4.  Device-Specific Vulnerability Exploitation  . . . . . . .   7
   4.  Privacy and Security Properties of Address Generation
       Mechanisms  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   7
     4.1.  IEEE-Identifier-Based IIDs  . . . . . . . . . . . . . . .  10
     4.2.  Static, Manually Configured IIDs  . . . . . . . . . . . .  10
     4.3.  Constant, Semantically Opaque IIDs  . . . . . . . . . . .  10
     4.4.  Cryptographically Generated IIDs  . . . . . . . . . . . .  10
     4.5.  Stable, Semantically Opaque IIDs  . . . . . . . . . . . .  11
     4.6.  Temporary IIDs  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  11
     4.7.  DHCPv6 Generation of IIDs . . . . . . . . . . . . . . . .  12
     4.8.  Transition and Coexistence Technologies . . . . . . . . .  12
   5.  Miscellaneous Issues with IPv6 Addressing . . . . . . . . . .  13
     5.1.  Network Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  13
     5.2.  Compliance  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  13
     5.3.  Intellectual Property Rights (IPRs) . . . . . . . . . . .  13
   6.  Security Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  13
   7.  References  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  14
     7.1.  Normative References  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  14
     7.2.  Informative References  . . . . . . . . . . . . . . . . .  15
   Acknowledgements  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  18
   Authors' Addresses  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  18
1. Introduction
1. はじめに

IPv6 was designed to improve upon IPv4 in many respects, and mechanisms for address assignment were one such area for improvement. In addition to static address assignment and DHCP, stateless autoconfiguration was developed as a less intensive, fate-shared means of performing address assignment. With stateless autoconfiguration, routers advertise on-link prefixes and hosts generate their own Interface Identifiers (IIDs) to complete their addresses. [RFC7136] clarifies that the IID should be treated as an opaque value, while [RFC7421] provides an analysis of the 64-bit boundary in IPv6 addressing (e.g., the implications of the IID length on security and privacy). Over the years, many IID generation techniques have been defined, both standardized and non-standardized:

IPv6は多くの点でIPv4を改善するように設計されており、アドレス割り当てのメカニズムは改善のそのような領域の1つでした。静的アドレス割り当てとDHCPに加えて、ステートレス自動構成は、アドレス割り当てを実行する集中的で運命共有された手段として開発されました。ステートレス自動構成では、ルーターはオンリンクプレフィックスをアドバタイズし、ホストは独自のインターフェイス識別子(IID)を生成してアドレスを完成させます。 [RFC7136]は、IIDを不透明な値として扱う必要があることを明確にし、[RFC7421]は、IPv6アドレッシングにおける64ビット境界の分析を提供します(たとえば、セキュリティとプライバシーに対するIID長の影響)。長年にわたり、標準化および非標準化の両方で、多くのIID生成手法が定義されてきました。

o Manual configuration [RFC7707]

o 手動設定[RFC7707]

* IPv4 address

* IPv4アドレス

* Service port

* サービスポート

* Wordy

* Wordy

* Low-byte

* 低バイト

o Stateless Address Autoconfiguration (SLAAC)

o ステートレスアドレス自動構成(SLAAC)

* IEEE 802 48-bit Media Access Control (MAC) or IEEE 64-bit Extended Unique Identifier (EUI-64) [RFC2464]

* IEEE 802 48ビットメディアアクセスコントロール(MAC)またはIEEE 64ビット拡張一意識別子(EUI-64)[RFC2464]

* Cryptographically generated [RFC3972]

* 暗号的に生成された[RFC3972]

* Temporary (also known as "privacy addresses") [RFC4941]

* 一時的(別名「プライバシーアドレス」)[RFC4941]

* Constant, semantically opaque (also known as "random") [Microsoft]

* 一定、意味的に不透明(「ランダム」とも呼ばれる)[Microsoft]

* Stable, semantically opaque [RFC7217]

* 安定した、意味的に不透明な[RFC7217]

o DHCPv6 based [RFC3315]

o DHCPv6ベース[RFC3315]

o Specified by transition/co-existence technologies

o 移行/共存テクノロジーによって指定

* Derived from an IPv4 address (e.g., [RFC5214], [RFC6052])

* IPv4アドレスから派生(例:[RFC5214]、[RFC6052])

* Derived from an IPv4 address and port set ID (e.g., [RFC7596], [RFC7597], [RFC7599])

* IPv4アドレスとポートセットIDから派生(例:[RFC7596]、[RFC7597]、[RFC7599])

* Derived from an IPv4 address and port (e.g., [RFC4380])

* IPv4アドレスとポートから派生(例:[RFC4380])

Deriving the IID from a globally unique IEEE identifier [RFC2464] [RFC4862] was one of the earliest mechanisms developed (and originally specified in [RFC1971] and [RFC1972]). A number of privacy and security issues related to the IIDs derived from IEEE identifiers were discovered after their standardization, and many of the mechanisms developed later aimed to mitigate some or all of these weaknesses. This document identifies four types of attacks against IEEE-identifier-based IIDs and discusses how other existing techniques for generating IIDs do or do not mitigate those attacks.

グローバルに一意のIEEE識別子[RFC2464] [RFC4862]からIIDを導出することは、開発された最も初期のメカニズムの1つでした(元々[RFC1971]および[RFC1972]で指定されていました)。 IEEE識別子から派生したIIDに関連するプライバシーとセキュリティの問題の多くは、標準化後に発見されました。後に開発されたメカニズムの多くは、これらの弱点の一部またはすべてを軽減することを目的としています。このドキュメントでは、IEEE識別子ベースのIIDに対する4種類の攻撃を特定し、IIDを生成するための他の既存の手法がこれらの攻撃をどのように軽減するかについて説明します。

2. Terminology
2. 用語

This section clarifies the terminology used throughout this document.


Public address: An address that has been published in a directory or other public location, such as the DNS, a SIP proxy [RFC3261], an application-specific Distributed Hash Table (DHT), or a publicly available URI. A host's public addresses are intended to be discoverable by third parties.


Stable address: An address that does not vary over time within the same IPv6 link. Note that [RFC4941] refers to these as "public" addresses, but "stable" is used here for reasons explained in Section 4.

安定したアドレス:同じIPv6リンク内で時間とともに変化しないアドレス。 [RFC4941]はこれらを「パブリック」アドレスと呼びますが、セクション4で説明する理由により、ここでは「安定」が使用されていることに注意してください。

Temporary address: An address that varies over time within the same IPv6 link.


Constant IID: An IPv6 interface identifier that is globally stable. That is, the Interface ID will remain constant even if the node moves from one IPv6 link to another.


Stable IID: An IPv6 interface identifier that is stable within some specified context. For example, an Interface ID can be globally stable (constant) or could be stable per IPv6 link (meaning that the Interface ID will remain unchanged as long as the node stays on the same IPv6 link but may change when the node moves from one IPv6 link to another).


Temporary IID: An IPv6 interface identifier that varies over time.


The key words "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT", "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED", "NOT RECOMMENDED", "MAY", and "OPTIONAL" in this document are to be interpreted as described in [RFC2119]. These words take their normative meanings only when they are presented in ALL UPPERCASE.

キーワード「MUST」、「MUST NOT」、「REQUIRED」、「SHALL」、「SHALL NOT」、「SHOULD」、「SHOULD NOT」、「RECOMMENDED」、「NOT RECOMMENDED」、「MAY」、「OPTIONALこの文書の "は、[RFC2119]で説明されているように解釈されます。これらの単語は、すべて大文字で表記されている場合にのみ、その規範的な意味を持ちます。

3. Weaknesses in IEEE-Identifier-Based IIDs
3. IEEE識別子ベースのIIDの弱点

There are a number of privacy and security implications that exist for hosts that use IEEE-identifier-based IIDs. This section discusses four generic attack types: correlation of activities over time, location tracking, address scanning, and device-specific vulnerability exploitation. The first three of these rely on the attacker first gaining knowledge of the IID of the target host. This could be achieved by a number of different entities: the operator of a server to which the host connects, such as a web server or a peer-to-peer server; an entity that connects to the same IPv6 link as the target (such as a conference network or any public network); a passive observer of traffic that the host broadcasts; or an entity that is on path to the destinations with which the host communicates, such as a network operator.


3.1. Correlation of Activities over Time
3.1. 時間の経過に伴うアクティビティの相関関係

As with other identifiers, an IPv6 address can be used to correlate the activities of a host for at least as long as the lifetime of the address. The correlation made possible by IEEE-identifier-based IIDs is of particular concern since they last roughly for the lifetime of a device's network interface, allowing correlation on the order of years.

他の識別子と同様に、IPv6アドレスを使用して、ホストのアクティビティを少なくともアドレスの存続期間と関連付けることができます。 IEEE識別子ベースのIIDによって可能になった相関は、デバイスのネットワークインターフェイスのライフタイムの間ほぼ持続し、数年の相関を可能にするため、特に懸念されます。

As [RFC4941] explains,


[t]he use of a non-changing interface identifier to form addresses is a specific instance of the more general case where a constant identifier is reused over an extended period of time and in multiple independent activities. Anytime the same identifier is used in multiple contexts, it becomes possible for that identifier to be used to correlate seemingly unrelated activity. ... The use of a constant identifier within an address is of special concern because addresses are a fundamental requirement of communication and cannot easily be hidden from eavesdroppers and other parties. Even when higher layers encrypt their payloads, addresses in packet headers appear in the clear.

変化しないインターフェース識別子を使用してアドレスを形成することは、一定の識別子が長期間にわたって複数の独立したアクティビティで再利用される、より一般的なケースの特定のインスタンスです。同じ識別子が複数のコンテキストで使用されるときはいつでも、その識別子を使用して、一見無関係なアクティビティを関連付けることが可能になります。 ...アドレスは通信の基本的な要件であり、盗聴者や他の関係者から簡単に隠すことはできないため、アドレス内で定数識別子を使用することは特に懸念されます。上位層がペイロードを暗号化しても、パケットヘッダーのアドレスはクリアテキストで表示されます。

IP addresses are just one example of information that can be used to correlate activities over time. DNS names, cookies [RFC6265], browser fingerprints [Panopticlick], and application-layer usernames

IPアドレスは、一定期間のアクティビティを関連付けるために使用できる情報の一例にすぎません。 DNS名、Cookie [RFC6265]、ブラウザーのフィンガープリント[Panopticlick]、アプリケーションレイヤーのユーザー名

can all be used to link a host's activities together. Although IEEE-identifier-based IIDs are likely to last at least as long or longer than these other identifiers, IIDs generated in other ways may have shorter or longer lifetimes than these identifiers depending on how they are generated. Therefore, the extent to which a host's activities can be correlated depends on whether the host uses multiple identifiers together and the lifetimes of all of those identifiers. Frequently refreshing an IPv6 address may not mitigate correlation if an attacker has access to other longer-lived identifiers for a particular host. This is an important caveat to keep in mind throughout the discussion of correlation in this document. For further discussion of correlation, see Section 5.2.1 of [RFC6973].

ホストのアクティビティをリンクするためにすべて使用できます。 IEEE識別子ベースのIIDは、少なくともこれらの他の識別子と同じかそれ以上長く続く可能性がありますが、他の方法で生成されたIIDは、生成方法に応じて、これらの識別子よりも短いまたは長いライフタイムを持っています。したがって、ホストのアクティビティを相互に関連付けることができる範囲は、ホストが複数の識別子を一緒に使用するかどうか、およびそれらすべての識別子の寿命に依存します。攻撃者が特定のホストの他の寿命の長い識別子にアクセスできる場合、IPv6アドレスを頻繁に更新しても相関を軽減できない可能性があります。これは、このドキュメントの相関関係の説明全体で覚えておくべき重要な警告です。相関の詳細については、[RFC6973]のセクション5.2.1を参照してください。

As noted in [RFC4941], in some cases correlation is just as feasible for a host using an IPv4 address as for a host using an IEEE identifier to generate its IID in its IPv6 address. Hosts that use static IPv4 addressing or who are consistently allocated the same address via DHCPv4 can be tracked as described above. However, the widespread use of both NAT and DHCPv4 implementations that assign the same host a different address upon lease expiration mitigates this threat in the IPv4 case as compared to the IEEE identifier case in IPv6.


3.2. Location Tracking
3.2. 位置追跡

Because the IPv6 address structure is divided between a topological portion and an interface identifier portion, an interface identifier that remains constant when a host connects to different IPv6 links (as an IEEE-identifier-based IID does) provides a way for observers to track the movements of that host. In a passive attack on a mobile host, a server that receives connections from the same host over time would be able to determine the host's movements as its prefix changes.


Active attacks are also possible. An attacker that first learns the host's interface identifier by being connected to the same IPv6 link, running a server that the host connects to, or being on path to the host's communications could subsequently probe other networks for the presence of the same interface identifier by sending a probe packet (e.g., ICMPv6 Echo Request, or any other probe packet). Even if the host does not respond, the first-hop router will usually respond with an ICMP Destination Unreachable/Address Unreachable (type 1, code 3) when the host is not present and be silent when the host is present.


Location tracking based on IP address is generally not possible in IPv4 since hosts get assigned wholly new addresses when they change networks.


3.3. Address Scanning
3.3. アドレススキャン

The structure of IEEE-based identifiers used for address generation can be leveraged by an attacker to reduce the target search space [RFC7707]. The 24-bit Organizationally Unique Identifier (OUI) of MAC addresses, together with the fixed value (0xff, 0xfe) used to form a Modified EUI-64 interface identifier, greatly help to reduce the search space, making it easier for an attacker to scan for individual addresses using widely known popular OUIs. This erases much of the protection against address scanning that the larger IPv6 address space could provide as compared to IPv4.

攻撃者は、アドレス生成に使用されるIEEEベースの識別子の構造を利用して、ターゲット検索スペースを削減できます[RFC7707]。 MACアドレスの24ビットの組織固有識別子(OUI)と、Modified EUI-64インターフェイス識別子の形成に使用される固定値(0xff、0xfe)は、検索スペースを大幅に削減し、攻撃者が簡単にできるようにします。広く知られている一般的なOUIを使用して個々のアドレスをスキャンします。これにより、IPv4と比較して、より大きなIPv6アドレス空間が提供できるアドレススキャンに対する保護の多くが失われます。

3.4. Device-Specific Vulnerability Exploitation
3.4. デバイス固有の脆弱性の悪用

IPv6 addresses that embed IEEE identifiers leak information about the device (e.g., Network Interface Card vendor, or even Operating System and/or software type), which could be leveraged by an attacker with knowledge of device- or software-specific vulnerabilities to quickly find possible targets. Attackers can exploit vulnerabilities in hosts whose IIDs they have previously obtained or scan an address space to find potential targets.


4. Privacy and Security Properties of Address Generation Mechanisms
4. アドレス生成メカニズムのプライバシーおよびセキュリティプロパティ

Analysis of the extent to which a particular host is protected against the attacks described in Section 3 depends on how each of a host's addresses is generated and used. In some scenarios, a host configures a single global address and uses it for all communications. In other scenarios, a host configures multiple addresses using different mechanisms and may use any or all of them.


[RFC3041] (later obsoleted by [RFC4941]) sought to address some of the problems described in Section 3 by defining "temporary addresses" for outbound connections. Temporary addresses are meant to supplement the other addresses that a device might use, not to replace them. They use IIDs that are randomly generated and change daily by default. The idea was for temporary addresses to be used for outgoing connections (e.g., web browsing) while maintaining the ability to use a stable address when more address stability is desired (e.g., for IPv6 addresses published in the DNS).


[RFC3484] originally specified that stable addresses be used for outbound connections unless an application explicitly prefers temporary addresses. The default preference for stable addresses was established to avoid applications potentially failing due to the short lifetime of temporary addresses or the possibility of a reverse look-up failure or error. However, [RFC3484] allowed that "implementations for which privacy considerations outweigh these application-compatibility concerns MAY reverse the sense of this rule" and instead prefer by default temporary addresses rather than stable addresses. Indeed, most implementations (notably including Windows) chose to default to temporary addresses for outbound connections since privacy was considered more important (and few applications supported IPv6 at the time, so application compatibility concerns were minimal). [RFC6724] then obsoleted [RFC3484] and changed the default to match what implementations actually did.

[RFC3484]は当初、アプリケーションが一時アドレスを明示的に優先しない限り、アウトバウンド接続に安定したアドレスを使用することを指定していました。安定したアドレスのデフォルト設定は、一時アドレスの有効期間が短いためにアプリケーションが失敗する可能性、または逆ルックアップの失敗またはエラーの可能性を回避するために確立されました。しかし、[RFC3484]は、「プライバシーの考慮事項がこれらのアプリケーション互換性の懸念よりも重要な実装は、このルールの意味を逆転させる可能性がある」ことを許可し、代わりに、デフォルトで、安定したアドレスではなく一時アドレスを優先します。実際、ほとんどの実装(特にWindowsを含む)は、プライバシーがより重要であると考えられていたため(およびその時点でIPv6をサポートするアプリケーションはほとんどなかったため、アプリケーションの互換性の懸念は最小限でした)、デフォルトで送信接続の一時アドレスを選択しました。 [RFC6724]は[RFC3484]を廃止し、実装が実際に行ったことと一致するようにデフォルトを変更しました。

The envisioned relationship in [RFC3484] between stability of an address and its use in "public" can be misleading when conducting privacy analysis. The stability of an address and the extent to which it is linkable to some other public identifier are independent of one another. For example, there is nothing that prevents a host from publishing a temporary address in a public place, such as the DNS. Publishing both a stable address and a temporary address in the DNS or elsewhere where they can be linked together by a public identifier allows the host's activities when using either address to be correlated together.


Moreover, because temporary addresses were designed to supplement other addresses generated by a host, the host may still configure a more stable address even if it only ever intentionally uses temporary addresses (as source addresses) for communication to off-link destinations. An attacker can probe for the stable address even if it is never used as such a source address or advertised outside the link (e.g., in DNS or SIP).


This section compares the privacy and security properties of a variety of IID generation mechanisms and their possible usage scenarios, including scenarios in which a single mechanism is used to generate all of a host's IIDs and those in which temporary addresses are used together with addresses generated using a different IID generation mechanism. The analysis of the exposure of each IID type to correlation assumes that IPv6 prefixes are shared by a reasonably large number of nodes. As [RFC4941] notes, if a very small number of nodes (say, only one) use a particular prefix for an extended period of time, the prefix itself can be used to correlate the host's activities regardless of how the IID is generated. For example, [RFC3314] recommends that prefixes be uniquely assigned to mobile handsets where IPv6 is used within General Packet Radio Service (GPRS). In cases where this advice is followed and prefixes persist for extended periods of time (or get reassigned to the same handsets whenever those handsets reconnect to the same network router), hosts' activities could be correlatable for longer periods than the analysis below would suggest.

このセクションでは、さまざまなIID生成メカニズムのプライバシープロパティとセキュリティプロパティ、およびそれらの考えられる使用シナリオを比較します。これには、単一のメカニズムを使用してホストのすべてのIIDを生成するシナリオと、一時アドレスが、異なるIID生成メカニズム。各IIDタイプの相関関係への露出の分析では、IPv6プレフィックスがかなり多数のノードで共有されていると想定しています。 [RFC4941]が注記しているように、ごく少数のノード(たとえば、1つだけ)が特定のプレフィックスを長期間使用する場合、プレフィックス自体を使用して、IIDの生成方法に関係なく、ホストのアクティビティを関連付けることができます。たとえば、[RFC3314]は、IPv6がGeneral Packet Radio Service(GPRS)内で使用されるモバイルハンドセットにプレフィックスを一意に割り当てることを推奨しています。このアドバイスに従い、プレフィックスが長期間続く場合(または、それらのハンドセットが同じネットワークルーターに再接続するたびに同じハンドセットに再割り当てされる場合)、ホストのアクティビティは、以下の分析が示唆するよりも長い期間相関する可能性があります。

The table below provides a summary of the whole analysis. A "No" entry indicates that the attack is prevented from being carried out on the basis of the IID, but the host may still be vulnerable depending on how it employs other protocols.

以下の表は、分析全体の概要を示しています。 「いいえ」のエントリは、攻撃がIIDに基づいて実行されないことを示しますが、ホストは他のプロトコルの使用方法によっては依然として脆弱である可能性があります。

   | Mechanism(s) | Correlation | Location | Address     | Device      |
   |              |             | tracking | scanning    | exploits    |
   | IEEE         | For device  | For      | Possible    | Possible    |
   | identifier   | lifetime    | device   |             |             |
   |              |             | lifetime |             |             |
   |              |             |          |             |             |
   | Static       | For address | For      | Depends on  | Depends on  |
   | manual       | lifetime    | address  | generation  | generation  |
   |              |             | lifetime | mechanism   | mechanism   |
   |              |             |          |             |             |
   | Constant,    | For address | For      | No          | No          |
   | semantically | lifetime    | address  |             |             |
   | opaque       |             | lifetime |             |             |
   |              |             |          |             |             |
   | CGA          | For         | No       | No          | No          |
   |              | lifetime of |          |             |             |
   |              | (modifier   |          |             |             |
   |              | block +     |          |             |             |
   |              | public key) |          |             |             |
   |              |             |          |             |             |
   | Stable,      | Within      | No       | No          | No          |
   | semantically | single IPv6 |          |             |             |
   | opaque       | link        |          |             |             |
   |              |             |          |             |             |
   | Temporary    | For temp    | No       | No          | No          |
   |              | address     |          |             |             |
   |              | lifetime    |          |             |             |
   |              |             |          |             |             |
   | DHCPv6       | For lease   | No       | Depends on  | No          |
   |              | lifetime    |          | generation  |             |
   |              |             |          | mechanism   |             |

Table 1: Privacy and Security Properties of IID Generation Mechanisms


4.1. IEEE-Identifier-Based IIDs
4.1. IEEE識別子ベースのIID

As discussed in Section 3, addresses that use IIDs based on IEEE identifiers are vulnerable to all four attacks. They allow correlation and location tracking for the lifetime of the device since IEEE identifiers last that long and their structure makes address scanning and device exploits possible.

セクション3で説明したように、IEEE識別子に基づくIIDを使用するアドレスは、4つすべての攻撃に対して脆弱です。 IEEE識別子はその長さを持ち、その構造によりアドレススキャンとデバイスの悪用が可能になるため、デバイスの寿命の相関と位置追跡が可能になります。

4.2. Static, Manually Configured IIDs
4.2. 静的、手動で構成されたIID

Because static, manually configured IIDs are stable, both correlation and location tracking are possible for the life of the address.


The extent to which location tracking can be successfully performed depends, to some extent, on the uniqueness of the employed IID. For example, one would expect "low byte" IIDs to be more widely reused than, for example, IIDs where the whole 64 bits follow some pattern that is unique to a specific organization. Widely reused IIDs will typically lead to false positives when performing location tracking.


Whether manually configured addresses are vulnerable to address scanning and device exploits depends on the specifics of how the IIDs are generated.


4.3. Constant, Semantically Opaque IIDs
4.3. 一定で、意味的に不透明なIID

Although a mechanism to generate a constant, semantically opaque IID has not been standardized, it has been in wide use for many years on at least one platform (Windows). Windows uses the random generation mechanism described in [RFC4941] in lieu of generating an IEEE-identifier-based IID. This mitigates the device-specific exploitation and address-scanning attacks but still allows correlation and location tracking because the IID is constant across IPv6 links and time.

一定の意味的に不透明なIIDを生成するメカニズムは標準化されていませんが、少なくとも1つのプラットフォーム(Windows)で長年にわたって広く使用されています。 Windowsは、IEEE識別子ベースのIIDを生成する代わりに、[RFC4941]で説明されているランダム生成メカニズムを使用します。これにより、デバイス固有の悪用とアドレススキャン攻撃が軽減されますが、IIDはIPv6リンクと時間全体で一定であるため、相関と位置追跡が可能になります。

4.4. Cryptographically Generated IIDs
4.4. 暗号で生成されたIID

Cryptographically Generated Addresses (CGAs) [RFC3972] bind a hash of the host's public key to an IPv6 address in the SEcure Neighbor Discovery (SEND) protocol [RFC3971]. CGAs may be regenerated for each subnet prefix, but this is not required given that they are computationally expensive to generate. A host using a CGA can be correlated for as long as the lifetime of the combination of the public key and the chosen modifier block since it is possible to rotate modifier blocks without generating new public keys. Because the cryptographic hash of the host's public key uses the subnet prefix as an input, even if the host does not generate a new public key or modifier block when it moves to a different IPv6 link, its location cannot be tracked via the IID. CGAs do not allow device-specific exploitation or address-scanning attacks.

暗号で生成されたアドレス(CGA)[RFC3972]は、ホストの公開鍵のハッシュをSEcure Neighbor Discovery(SEND)プロトコル[RFC3971]でIPv6アドレスにバインドします。 CGAはサブネットプレフィックスごとに再生成できますが、生成するのに計算コストがかかるため、これは必要ありません。新しい公開鍵を生成せずに修飾子ブロックをローテーションすることができるため、CGAを使用するホストは、公開鍵と選択された修飾子ブロックの組み合わせの存続期間の間、相関させることができます。ホストの公開キーの暗号化ハッシュはサブネットプレフィックスを入力として使用するため、ホストが別のIPv6リンクに移動するときに新しい公開キーまたは修飾子ブロックを生成しない場合でも、その場所はIIDを介して追跡できません。 CGAは、デバイス固有の攻撃やアドレススキャン攻撃を許可しません。

4.5. Stable, Semantically Opaque IIDs
4.5. 安定した、意味的に不透明なIID

[RFC7217] specifies an algorithm that generates, for each network interface, a unique random IID per IPv6 link. The aforementioned algorithm is employed not only for global unicast addresses, but also for unique local unicast addresses and link-local unicast addresses since these addresses may leak out via application protocols (e.g., IPv6 addresses embedded in email headers).


A host that stays connected to the same IPv6 link could therefore be tracked at length, whereas a mobile host's activities could only be correlated for the duration of each network connection. Location tracking is not possible with these addresses. They also do not allow device-specific exploitation or address-scanning attacks.


4.6. Temporary IIDs
4.6. 一時的なIID

A host that uses only a temporary address mitigates all four threats. Its activities may only be correlated for the lifetime of a single temporary address.


A host that configures both an IEEE-identifier-based IID and temporary addresses makes the host vulnerable to the same attacks as if temporary addresses were not in use, although the viability of some of them depends on how the host uses each address. An attacker can correlate all of the host's activities for which it uses its IEEE-identifier-based IID. Once an attacker has obtained the IEEE-identifier-based IID, location tracking becomes possible on other IPv6 links even if the host only makes use of temporary addresses on those other IPv6 links; the attacker can actively probe the other IPv6 links for the presence of the IEEE-identifier-based IID. Device-specific vulnerabilities can still be exploited. Address scanning is also still possible because the IEEE-identifier-based address can be probed.

IEEE識別子ベースのIIDと一時アドレスの両方を構成するホストは、一時アドレスが使用されていない場合と同じ攻撃に対してホストを脆弱にしますが、それらの一部の実行可能性は、ホストが各アドレスをどのように使用するかに依存します。攻撃者は、IEEE識別子ベースのIIDを使用するホストのすべてのアクティビティを関連付けることができます。攻撃者がIEEE識別子ベースのIIDを取得すると、ホストが他のIPv6リンク上の一時アドレスのみを使用する場合でも、他のIPv6リンク上で位置追跡が可能になります。攻撃者は他のIPv6リンクを積極的に調べて、IEEE識別子ベースのIIDの存在を確認できます。デバイス固有の脆弱性は引き続き悪用される可能性があります。 IEEE識別子ベースのアドレスをプローブできるため、アドレススキャンも可能です。

If the host instead generates a constant, semantically opaque IID to use in a stable address for server-like connections together with temporary addresses for outbound connections (as is the default in Windows), it sees some improvements over the previous scenario. The address-scanning attacks and device-specific exploitation attacks are no longer possible because the OUI is no longer embedded in any of the host's addresses. However, correlation of some activities across time and location tracking are both still possible because the semantically opaque IID is constant. And once an attacker has obtained the host's semantically opaque IID, location tracking is possible on any network by probing for that IID, even if the host only uses temporary addresses on those networks. However, if the host generates but never uses a constant, semantically opaque IID, it mitigates all four threats.

代わりに、ホストが定数の意味的に不透明なIIDを生成して、サーバーのような接続の安定したアドレスと、発信接続の一時アドレス(Windowsのデフォルト)を併用すると、前のシナリオに比べていくつかの改善が見られます。 OUIがホストのどのアドレスにも組み込まれていないため、アドレススキャン攻撃およびデバイス固有の悪用攻撃はできなくなりました。ただし、意味的に不透明なIIDが一定であるため、時間を超えた一部のアクティビティの相関と位置追跡はどちらも可能です。また、攻撃者がホストの意味的に不透明なIIDを取得すると、ホストがそれらのネットワークで一時アドレスのみを使用している場合でも、そのIIDをプローブすることにより、任意のネットワークで位置追跡が可能になります。ただし、ホストが一定の意味的に不透明なIIDを生成するが使用しない場合は、4つの脅威すべてが軽減されます。

When used together with temporary addresses, the stable, semantically opaque IID generation mechanism [RFC7217] improves upon the previous scenario by limiting the potential for correlation to the lifetime of the stable address (which may still be lengthy for hosts that are not mobile) and by eliminating the possibility for location tracking (since a different IID is generated for each subnet prefix). As in the previous scenario, a host that configures but does not use a stable, semantically opaque address mitigates all four threats.


4.7. DHCPv6 Generation of IIDs
4.7. DHCPv6によるIIDの生成

The security and privacy implications of DHCPv6-based addresses will typically depend on whether the client requests an IA_NA (Identity Association for Non-temporary Addresses) or an IA_TA (Identity Association for Temporary Addresses) [RFC3315] and the specific DHCPv6 server software being employed.

DHCPv6ベースのアドレスのセキュリティとプライバシーへの影響は、通常、クライアントがIA_NA(非一時アドレスのIDアソシエーション)またはIA_TA(一時アドレスのIDアソシエーション)[RFC3315]を要求するかどうか、および使用されている特定のDHCPv6サーバーソフトウェアによって異なります。 。

DHCPv6 temporary addresses have the same properties as SLAAC temporary addresses (see Section 4.6). On the other hand, the properties of DHCPv6 non-temporary addresses typically depend on the specific DHCPv6 server software being employed. Recent releases of most popular DHCPv6 server software typically lease random addresses with a similar lease time as that of IPv4. Thus, these addresses can be considered to be "stable, semantically opaque". [DHCPv6-IID] specifies an algorithm that can be employed by DHCPv6 servers to generate "stable, semantically opaque" addresses.

DHCPv6一時アドレスには、SLAAC一時アドレスと同じプロパティがあります(セクション4.6を参照)。一方、DHCPv6非一時アドレスのプロパティは、通常、使用されている特定のDHCPv6サーバーソフトウェアに依存します。最も一般的なDHCPv6サーバーソフトウェアの最近のリリースでは、通常、IPv4と同様のリース時間でランダムアドレスをリースします。したがって、これらのアドレスは「安定した、意味的に不透明」であると見なすことができます。 [DHCPv6-IID]は、DHCPv6サーバーが「安定した、意味的に不透明な」アドレスを生成するために使用できるアルゴリズムを指定します。

On the other hand, some DHCPv6 software leases sequential addresses (typically low-byte addresses). These addresses can be considered to be stable addresses. The drawback of this address generation scheme compared to "stable, semantically opaque" addresses is that, since they follow specific patterns, they enable IPv6 address scans.

一方、一部のDHCPv6ソフトウェアは、連続したアドレス(通常は低バイトアドレス)をリースします。これらのアドレスは、安定したアドレスと見なすことができます。 「安定した、意味的に不透明な」アドレスと比較したこのアドレス生成スキームの欠点は、特定のパターンに従うため、IPv6アドレススキャンが可能になることです。

4.8. Transition and Coexistence Technologies
4.8. 移行および共存テクノロジ

Addresses specified based on transition or coexistence technologies that embed an IPv4 address within an IPv6 address are not included in Table 1 because their privacy and security properties are inherited from the embedded address. For example, Teredo [RFC4380] specifies a means to generate an IPv6 address from the underlying IPv4 address and port, leaving many other bits set to zero. This makes it relatively easy for an attacker to scan for IPv6 addresses by guessing the Teredo client's IPv4 address and port (which for many NATs is not randomized). For this reason, popular implementations (e.g., Windows) began deviating from the standard by including 12 random bits in place of zero bits. This modification was later standardized in [RFC5991].

IPv6アドレス内にIPv4アドレスを埋め込む遷移または共存テクノロジに基づいて指定されたアドレスは、プライバシーとセキュリティのプロパティが埋め込みアドレスから継承されるため、表1には含まれていません。たとえば、Teredo [RFC4380]は、基盤となるIPv4アドレスとポートからIPv6アドレスを生成し、他の多くのビットをゼロに設定する手段を指定しています。これにより、攻撃者はTeredoクライアントのIPv4アドレスとポート(多くのNATではランダム化されていません)を推測することで、IPv6アドレスをスキャンすることが比較的簡単になります。このため、一般的な実装(Windowsなど)では、ゼロビットの代わりに12個のランダムビットを含めることにより、標準から逸脱し始めました。この修正は後で[RFC5991]で標準化されました。

Some other transition technologies (e.g., [RFC5214], [RFC6052]) specify means to generate an IPv6 address from an underlying IPv4 address without a port. Such mechanisms thus make it much easier for an attacker to conduct an address scan than for mechanisms that require finding a port number as well.


Finally, still other mechanisms (e.g., [RFC7596], [RFC7597], [RFC7599]) are somewhere in between, using an IPv4 address and a port set ID (which for many NATs is not randomized). In general, such mechanisms are thus typically as easy to scan as in the Teredo example above without the 12-bit mitigation.


5. Miscellaneous Issues with IPv6 Addressing
5. IPv6アドレッシングに関するその他の問題
5.1. Network Operation
5.1. ネットワーク運用

It is generally agreed that IPv6 addresses that vary over time in a specific IPv6 link tend to increase the complexity of event logging, trouble-shooting, enforcement of access controls and quality of service, etc. As a result, some organizations disable the use of temporary addresses [RFC4941] even at the expense of reduced privacy [Broersma].


5.2. Compliance
5.2. コンプライアンス

Some IPv6 compliance testing suites required (and might still require) implementations to support IEEE-identifier-based IIDs in order to be approved as compliant. This document recommends that compliance testing suites be relaxed to allow other forms of address generation that are more amenable to privacy.


5.3. Intellectual Property Rights (IPRs)
5.3. 知的財産権(IPR)

Some IPv6 addressing techniques might be covered by Intellectual Property rights, which might limit their implementation in different operating systems. [CGA-IPR] and [KAME-CGA] discuss the IPRs on CGAs.

一部のIPv6アドレッシング手法は、知的財産権の対象となる場合があり、異なるオペレーティングシステムでの実装を制限する場合があります。 [CGA-IPR]と[KAME-CGA]はCGAのIPRについて議論します。

6. Security Considerations
6. セキュリティに関する考慮事項

This whole document concerns the privacy and security properties of different IPv6 address generation mechanisms.


7. References
7. 参考文献
7.1. Normative References
7.1. 引用文献

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[RFC7597] Troan、O.、Ed。、Dec、W.、Li、X.、Bao、C.、Matsushima、S.、Murakami、T.、and T. Taylor、Ed。、 "Mapping of Address and Port。カプセル化あり(MAP-E)」、RFC 7597、DOI 10.17487 / RFC7597、2015年7月、<>。

[RFC7599] Li, X., Bao, C., Dec, W., Ed., Troan, O., Matsushima, S., and T. Murakami, "Mapping of Address and Port using Translation (MAP-T)", RFC 7599, DOI 10.17487/RFC7599, July 2015, <>.

[RFC7599] Li、X.、Bao、C.、Dec、W.、Ed。、Troan、O.、Matsushima S.、T。Murakami、「変換を使用したアドレスとポートのマッピング(MAP-T)」 、RFC 7599、DOI 10.17487 / RFC7599、2015年7月、<>。

[RFC7707] Gont, F. and T. Chown, "Network Reconnaissance in IPv6 Networks", RFC 7707, DOI 10.17487/RFC7707, March 2016, <>.

[RFC7707] Gont、F。およびT. Chown、「IPv6ネットワークでのネットワーク偵察」、RFC 7707、DOI 10.17487 / RFC7707、2016年3月、<>。



The authors would like to thank Bernard Aboba, Brian Carpenter, Tim Chown, Lorenzo Colitti, Rich Draves, Robert Hinden, Robert Moskowitz, Erik Nordmark, Mark Smith, Ole Troan, and James Woodyatt for providing valuable comments on earlier draft versions of this document.

このドキュメントの以前のドラフトバージョンに貴重なコメントを提供してくれたBernard Aboba、Brian Carpenter、Tim Chown、Lorenzo Colitti、Rich Draves、Robert Hinden、Robert Moskowitz、Erik Nordmark、Mark Smith、Ole Troan、James Woodyattに感謝します。 。

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