MACアドレス（Media Access Control Address）は、ネットワーク上のデバイスを一意に識別するためのアドレスです。
これは、ハードウェアの物理的なアドレスであり、通常はネットワークインターフェースカード（NIC）に組み込まれています。
MACアドレスの特徴
以下にMACアドレスの特徴を挙げます。
物理的なアドレス
- MACアドレスは、製造時にネットワークデバイスのハードウェアに焼き付けられる物理的なアドレスです。これにより、LAN（Local Area Network）内で各デバイスが一意に識別されます。
48ビットのアドレス空間
- MACアドレスは通常、48ビットの長さを持ち、16進数で表現されます。これは、約2^48（約281兆）のユニークなアドレス空間を提供します。
形式
- MACアドレスは六つの2桁の16進数で構成され、コロン（:）やハイフン（-）で区切られます（例: 00:1A:2B:3C:4D:5E）。
IEEE規格
- MACアドレスは、IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）によって管理されており、最初の24ビット（通常は最初の3組の数字）は製造元を識別するためのOUI（Organizationally Unique Identifier）です。
ユニキャストとマルチキャスト
- MACアドレスの最初のビットはアドレスのタイプを示しており、0はユニキャスト（個別のデバイスを指す）を、1はマルチキャスト（複数のデバイスを指す）を意味します。
ローカルとグローバル
- 2番目のビットは、アドレスがローカルに管理されているかグローバルに管理されているかを示します。グローバルアドレスは、デバイスの製造元によって割り当てられ、ローカルアドレスは、ネットワーク管理者によって割り当てられることがあります。
プライバシーとセキュリティ
- 一部のオペレーティングシステムでは、プライバシーを向上させるためにMACアドレスのランダム化が行われます。これにより、デバイスの追跡を困難にします。
- セキュリティを強化するために、MACアドレスフィルタリングが無線ネットワークで利用されることがあり、特定のMACアドレスを持つデバイスのみがネットワークへのアクセスを許可されます。
変更可能性
- MACアドレスは通常、ハードウェアに固定されていますが、ソフトウェアによって変更する（スプーフィングと呼ばれる）ことが可能です。ただし、これは一時的な変更であり、デバイスのハードウェアを物理的に変更するわけではありません。
ネットワーク上での役割
- データリンク層（OSIモデルの第2層）で、イーサネットなどのLANテクノロジーにおいて、フレームを目的のデバイスに正確にルーティングするためにMACアドレスが使用されます。
MACアドレスの用途
MACアドレスは、ネットワーク上のデバイス同士がお互いを識別し、データをやり取りするために使用されるユニークな識別子です。以下はMACアドレスの主な用途です：
ネットワークアクセス制御
- MACアドレスフィルタリング: ネットワークにアクセスを試みるデバイスを制限するために、無線ルーターやスイッチによってMACアドレスフィルタリングが使用されます。許可されたMACアドレスのリストがあり、リスト内のデバイスのみがネットワークへ接続できます。
データ転送
- イーサネットフレーミング: イーサネットフレーム内で、MACアドレスは送信元と宛先を識別するために使われ、データが正しいデバイスに届けられるようにします。
- スイッチング: ネットワークスイッチはMACアドレスを使って、接続されているデバイス間でデータフレームを適切に転送します。
ネットワークトラブルシューティング
- ネットワーク監視: ネットワークのトラフィック監視や分析を行う際に、各デバイスのMACアドレスを追跡することができます。
- セキュリティ監査: ネットワークのセキュリティをチェックするために、不正なデバイスを検出するためにMACアドレスが参照されます。
ネットワークサービスの割り当て
- DHCP: デバイスがネットワークに接続するとき、DHCPサーバーはデバイスのMACアドレスを基にIPアドレスを割り当てます。
- ARP: ネットワーク内でIPアドレスからMACアドレスへのマッピングを行う際に、アドレス解決プロトコル（ARP）が使用されます。
デバイスの識別
- デバイスの識別と追跡: 特定の環境（たとえば無線ネットワーク内）でデバイスを追跡するためにMACアドレスが使われることがあります。
これらの用途は、MACアドレスがネットワークハードウェアのレベルで非常に重要な役割を果たしていることを示しています。それぞれのデバイスに固有のアドレスを持つことで、ネットワークはオーケストレーションされ、セキュリティと効率が維持されます。
MACアドレスの課題
MACアドレスはネットワークデバイスを識別するために不可欠なものですが、いくつかの課題も抱えています。
セキュリティ上の課題
- MACアドレススプーフィング: MACアドレスはソフトウェアによって変更可能であり、悪意のあるユーザーがネットワークアクセス制御を回避するためにスプーフィング（偽装）を行うことがあります。
- プライバシーの問題: モバイルデバイスが移動する際にMACアドレスが露出し、ユーザーの追跡に利用されるリスクがあります。
ネットワーク管理上の課題
- アドレスの管理: 大規模なネットワークでは、使用されているデバイスのMACアドレスを管理するのが複雑になりがちです。
- フィルタリングの限界: MACアドレスフィルタリングは基本的なセキュリティ対策ですが、スプーフィングが可能であるため、完全な解決策とはなりません。
技術的な課題
- アドレスの枯渇: MACアドレスは48ビットの長さを持っているため、理論上は約2^48のユニークなアドレスが可能ですが、特定のベンダーのアドレス空間の枯渇が懸念されます。
- デバイスの移動性: ネットワークがデバイスの物理的な場所に基づいて構築されている場合、モバイルデバイスの頻繁な移動はネットワーク設計に課題をもたらすことがあります。
スケーラビリティの課題
- スケーラビリティ: 企業やデータセンターなどの大規模ネットワークでは、大量のMACアドレスを扱うことによるスケーラビリティの問題が発生する可能性があります。
テクノロジーの進化
- 新しいテクノロジーへの適応: ネットワークテクノロジーが進化するにつれて、MACアドレスに関連するプロトコルや機構も更新される必要があります。
これらの課題に対処するために、ネットワークセキュリティを強化する技術や、MACアドレスのプライバシーを保護する新しい規格（例えば、MACアドレスのランダム化）などが開発されています。
MACアドレスの変更
MACアドレスはネットワークインターフェースカード（NIC）に固定されたユニークな識別子であり、通常は製造過程でデバイスに割り当てられます。しかし、多くのオペレーティングシステムでは、ソフトウェアによるMACアドレスの変更が可能です。これをMACアドレスの「スプーフィング」と呼びます。スプーフィングは、セキュリティテスト、プライバシー保護、またはネットワークアクセス制御を回避するために行われることがあります。
MACアドレスの変更方法
- Windows: デバイスマネージャーを使用して、ネットワークアダプタのプロパティからMACアドレスを変更できます。または、レジストリエディタを使用して直接レジストリを編集する方法もあります。
- macOS: システム環境設定内のネットワーク設定から、またはターミナルを使用して
ifconfigコマンドを使ってMACアドレスを変更できます。 - Linux:
ifconfigやip linkコマンドを使用して、一時的にMACアドレスを変更することができます。または、ネットワーク設定ファイルを編集して永続的な変更を行うことも可能です。
MACアドレス変更の注意点
- ネットワークの問題: 一部のネットワークでは、MACアドレスに基づいたフィルタリングやポリシーが適用されているため、MACアドレスを変更するとアクセスできなくなる場合があります。
- セキュリティリスク: MACアドレススプーフィングは、ネットワークセキュリティを妨害する行為と見なされる場合があり、悪意のある目的で使用されると法的問題を引き起こす可能性があります。
- 一時的な変更: 多くの場合、MACアドレスの変更は再起動すると元に戻ります。永続的な変更を行うには、システムの設定ファイルを変更する必要があります。
- ハードウェアの制限: 特定のハードウェアではMACアドレスの変更が制限されているか、技術的にサポートされていないことがあります。
MACアドレスの変更は、合法的な理由がある場合にのみ実行するべきです。たとえば、開発者がネットワークのセキュリティをテストする場合や、ユーザーが公共のWi-Fiネットワークでのプライバシーを保護したい場合などです。不正な目的でMACアドレスを変更することは、多くの場所で違法行為とみなされることを覚えておくことが重要です。
MACアドレスは、イーサネット、Wi-Fi、Bluetoothなど、多くのネットワーク技術においてデバイスの物理的な識別子として広く用いられています。