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高木浩光@自宅の日記

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2008年07月19日

一般家庭向けISPのIPアドレスはどのくらい変化しているのか

前回の日記では、脚注9で「もし、家庭向けのインターネット接続サービスで、IPv6アドレスの上位アドレスが固定的に割り当てられるようになったら、上位アドレスで個人が特定されてしまう。そこで、上位アドレスについても、現在のIPv4アドレスの割当と同様に動的に割り当てられるように運用するべきである」と書いた。では実際のところ、現在のIPv4アドレスはどのくらい変化するものとなっているだろうか。以前からたびたび「Yahoo!BBのIPアドレスは固定で変化しない」という噂を耳にするのだが、本当だろうか。

そこで、2006年8月末から観測しているWinnyノードのIPアドレスから*1、その状況を推定してみた*2。図1は、2008年6月末までの1年10か月分の観測データから*3、Winnyノード(IPアドレスとポート番号の組*4)の継続存在日数*5の頻度を集計し、ノード数の多い順にISPごとに並べた*6ものである。

図1: Winnyノードの継続存在日数の分布(上位25ドメイン)

このグラフの読み方には注意が必要だが、少なくとも「bbtec.net」(Yahoo!BB利用者のIPアドレスのドメイン名)が突出した傾向を示していることは読み取られる。

このグラフで「〜2日」となっている部分は、観測されたノード(IPアドレスとポート番号の組)が、2日を超えて観測されることはなかったことを意味する。これは次のいずれかの可能性がある。

  1. 利用者が、Winnyを2日以内の期間しか使用しなかった。
  2. 利用者のIPアドレスが、2日以内のうちに別のアドレスに変化した。
  3. 利用者が、Winnyのポート番号を2日以内のうちに手動で変更した。

たとえば「bbtec.net」では、「〜2日」の割合が43%ほどとなっているが、上記1.の可能性が十分にあるため、「43%の利用者はIPアドレスが2日以内に変化する」と読み取ってはいけない。

逆に、もし「bbtec.netのIPアドレスは契約者に固定して割り当てられる」という事実があると仮定した場合には、「〜2日」の割合が43%ほどとなっていることから、この観測では、2日程度しか使用しない利用者がその程度存在しているらしいと推定できる。

というわけで、このデータからでは、IPアドレスがどのくらい変化しているかの絶対的な期間を推定することはできないが、ISPごとの相対的な比較には使えるだろう。たとえば、「〜32 日」の部分より右側に位置する部分に着目すると、これは32日を超えてIPアドレスが変化しなかったノードの割合*7を示しており、「ocn.ne.jp」「infoweb.ne.jp」「eonet.ne.jp」「dion.ne.jp」「so-net.ne.jp」「mesh.ad.jp」「plala.or.jp」では、2〜5%程度しか見られないのに対し、「bbtec.net」では26%も占めている*8

図2に、同様の集計結果を100位のドメインまで示す。

図2: Winnyノードの継続存在日数の分布(図1に続く100位までのドメイン)

95位にある「coralnet.or.jp」に顕著な傾向が見られる(128日を超えているものが28%、256日を超えているものが15%となっている)が、このケースは特殊であり、無視する必要がある*9

その他、「home.ne.jp」「doubleroute.jp」「katch.ne.jp」「itscom.jp」「ccnw.ne.jp」「zero-isp.net」「spacelan.ne.jp」「catvnet.ne.jp」「fitweb.or.jp」「ztv.ne.jp」「aitai.ne.jp」あたりで、長めの継続日数となる傾向が見られる。全体的な傾向として、ケーブルテレビ系のISPで、アドレスが長期間変化しない傾向があるように見えるがどうだろうか。

私の経験では、これまでに使用したことのあるケーブルテレビ系のISPでは、何もしなければIPアドレスは変化しないものだった。ケーブルモデムの電源を切って入れ直してもIPアドレスは変化しなかった。IPアドレスが変化するのは、ケーブルモデムに接続する機器(ルータ)を別のものに付け替えて、モデムの電源を入れ直したときだった。接続機器のMACアドレスが変わると、IPアドレスが付け替えられるのだろう。この方法でときどきアドレスを変化させるようにしていた。

一方、Bフレッツを使用する場合のように、PPPoEでISPに接続するタイプでは、PPPoEの接続ごとに新しいIPアドレスが割り当てられるのが一般的のようだ。これは、昔の電話によるダイヤルアップ接続と同様で、回線が切れるたびにアドレスが変わる。モデムの電源を入れ直すたびにIPアドレスは変化するだろう。他に、PPPoEの回線が切れるのがどんな場合かは、設定によっていろいろだと思われるが、無通信時間が何分か続くと切断するといった機能が搭載されていることが多いようだ(「PPPoE 無通信 切断」で検索)。

Winny利用者の場合、Winnyを走らせっぱなしにすることが少なくないと思われるので、そのような場合には、無通信状態が生じないため、PPPoEで接続していても長期間IPアドレスが変化しないことが生じ得る。上記の集計で、PPPoE接続と思われるISPでも1週間ほど以上継続しているものが1割近く存在しているのはそのためだろうか。それでも、さすがに1年以上も電源を切ったことがないという状況は生じ難いと思われるので、長期間アドレスが変化していないものの中には、契約者の選択で固定アドレスサービスを利用しているものも含まれているのかもしれない。

今回の測定方法はあまり確実性のある方法ではなかったが、Yahoo!BBだけが特殊らしいことはわかった。Yahoo!BBでは本当にアドレスが固定なのか、どうやっても変化しないのか、利用者の経験談を聞いてみたい。

また、IPアドレスの変化は、集計してみて、思っていたよりも頻繁に起きていると感じた*10。IPv6においても基本的に同様の運用となるよう*11、ISP事業者の方々にはお願いしたい。IPv6のキーパーソンであるインテック・ネットコアの荒野高志氏には、個人的に以前からこの要望を伝えていたところであるが、ISPの運用ガイドラインにこの点が示されるとよいと思う。

*1 このアドレスのほとんどは一般家庭のものであると推定できる。

*2 この観測は、Winny利用者を対象にしたものであるから、Winny利用者特有の行動の影響を受けている可能性はあるかもしれない。つまり、ルータやモデム等の設定でIPアドレスが変化するよう設定したり、手動で変更作業を行う人が、Winny利用者には多いという傾向があるかもしれない。たとえば、不正な一次放流を繰り返している者が逮捕されることを恐れてそれを行うなどが考えられる。

*3 全観測ノードのうち、ポート番号が5で終わるものを選んで(集計用のメモリが足りないため)約10分の1に絞った 398万7004ノードについて継続存在日数を求め、それを10個に1個に間引いた39万8700ノードについて、ドメイン名を求めて頻度を集計した。

*4 これは、必ずしもWinny利用者に対応するものではない。IPアドレスが変化すると同じ利用者であっても別のノードとして観測される。

*5 1年10か月の観測期間の間に、同じIPアドレスで同じポート番号で稼働していたWinnyノードが複数回観測されていた場合に、最初のの観測日から最後の観測日までの日数。たまたま同一のポート番号を使用している異なる利用者に対して、同じIPアドレスが割り当てられる可能性もあるが、ポート番号の多様性は3万通りほどあり、その可能性は十分に小さい。

*6 この順位は、必ずしもWinny利用者の多いISPの順位を示すもとはなっていない。なぜなら、IPアドレスが契約者に固定して割り当てられるISPでは、IPアドレスがそのまま利用者数となるのに対し、IPアドレスが頻繁に変化して割り当てられるISPでは、実際の利用者数以上に重複して数えられるため。

*7 「IPアドレスが変化しなかった利用者」の割合ではない点に注意。

*8 この割合の多さが直ちに、IPアドレスが固定的に割り当てられていること示すわけではない。たとえば、IPアドレスが変化していても、同じアドレスが再び同じ利用者に割り当てられる可能性が低くないISPでは、同様の集計結果となる点に注意が必要である。図1で比較的長期間の継続存在日数が高めの頻度で現れている「dti.ne.jp」「ucom.ne.jp」などには、そのようなケースが含まれているかもしれない。

*9 生データを確認したところ、どうやら、IPアドレスは変化しているものの、同じアドレスが再び同じ契約者に割り当てられることが高い頻度で起きているために、このような集計結果になっただけのようだ。集計に使ったデータのうち「coralnet.or.jp」のものは170ノードのところ、ポート番号は 26種類しかない。同じポート番号のものが長期間の継続ノードとして何個にもわたって集計されたケースが何個もあり、これは、同じアドレスが再び同じ契約者に割り当てられていると考えられる。ポート番号は3万通りほどあるので、10分の1に絞っていることから、3千通りほどの多様性があるはずのところ、26種類しかないということは、それは利用者にほぼ対応する。図で順位の低いドメインでは、ノード数が少ないため同様のことが集計に現れている可能性はある。「aitai.ne.jp」について同様の確認をしたところ、ノード数155に対してポート番号は 108通りであり、「coralnet.or.jp」ほどではないが、そのような状況が若干含まれていた。なお、「bbtec.net」ではポート番号は3015通りあり、最大数に達している。

*10 ちなみに、このようにIPアドレスが変化していることが、Winnyのノード数を正確に測定することを難しくしている。たとえば、「7日間のWinny利用者数」を測定しようとしても、ノードのIPアドレスが変わってしまっているので、重複して数えられてしまう。1か月のノード数をもって「1か月間のWinny利用者数」としたなら、実際よりも何倍も大きな数字となってしまうだろう。1日のノード数でさえ「1日のWinny利用者数」よりも少し多いかもしれない。

*11 静的なアドレスと動的なアドレスの両方が割り当てられて使い分けられるのが望ましいのではないか。

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高木先生の日記で個人向けISPのIPアドレスの変化割合みたいなのを調べてた。 そこでY!BBのアドレスが固定だとか言う噂があることを知った。 実際に長年使っていてかなり詳しいので、詳細を書いてみる。 ちなみにY!BBの光は使ったことないのでADSLの話だけ。 Y!BBはBBフォ..

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