Cloudflareはなぜ高速化とセキュリティを同時に実現できるのか？

これまでに取り上げてきたWebサイトの高速化の手法やセキュリティ対策の代表的なものを、改めて確認しておきましょう。

• CDN： Webサイトの表示の高速化
• WAF： ハッキングや脆弱性攻撃の防御
• DDoS対策： 大量アクセスによるサーバーダウンの防止
• Bot対策： 不正な自動アクセスの遮断

Webサイトやシステムの運用において、これらは従来、別々のセキュリティ製品や別々の運用プロジェクトとして扱われがちでした。しかし、Cloudflareをはじめとする現代的な統合エッジプラットフォームでは、これらすべての機能が「通信の最前線=エッジ」というたったひとつの入口で、統合して実行されます。

まったく性質の異なる「高速化（パフォーマンス）」と「セキュリティ（防御）」を、なぜ同じ入口で同時に実現できるのでしょうか。

この節では、一見別物に見える高速化とセキュリティの根本にある「共通の思想」と、それを支えるアーキテクチャ、技術、そして通信の入口をひとつに統合することのビジネス上の本質的な価値について解説します。

高速化とセキュリティに共通する「ひとつの思想」

高速化とセキュリティは、目的はまったく異なり、その成果を両立させるのが難しいように思えるかもしれません。しかし、通信の制御という観点から捉え直すと、実は両者は全く同じ設計思想に基づいていることがわかります。

というのは、どちらも本当にオリジンサーバーへ届ける必要があるクリーンで動的な通信だけを通し、そうすることが不要、あるいは有害な通信はすべて前段（エッジ）で処理してしまう、という単一の設計方針によって実現可能な機能だからです。

• 高速化（CDN / キャッシュ）： オリジンサーバーへ「行く必要のない通信」の削減
• セキュリティ（WAF / DDoS / Bot）： オリジンサーバーへ「行かせるべきではない通信」の遮断

ユーザーからのリクエストがオリジンサーバーに到達する前に、エッジネットワーク上で、「これはキャッシュから返せるか」、「これは攻撃や悪性Botではないか」を一括して判断します。これにより、オリジンの処理負荷を最小限に抑えながら、安全で超高速なWeb体験を同時に提供できるのです。

エッジでの一括処理とシングルパス・アーキテクチャ

この「高速化とセキュリティの同時実現」を技術面で支えているのが、Cloudflareの「シングルパス（Single Pass）・アーキテクチャ」です。

高速化やセキュリティ機能を複数のベンダーが提供する機能で実現する「マルチベンダー構成」では、「DDoS対策装置 → WAF装置 → CDNキャッシュサーバー」といったように、各機能を実装しているサーバーや装置の間を、通信がバケツリレー式に受け渡されながら処理が段階的に進みます。このような構成では、機能を増やせば増やすほどネットワーク内のタイムラグ（遅延）が積み重なってしまいます。

仮に、個別の機能では、優れているものがあったとしても、マルチベンダー構成では、管理、運用面で、以下のような弊害が発生することも考えられます。

• 契約、管理画面、問い合わせ窓口の分散による管理の煩雑化
• 障害発生時の「どこが原因か」の切り分けにおける時間の浪費
• ログの分散による、アクセス全体の相関関係の把握困難
• 設定変更のたびに複数ベンダーの画面を行き来する運用負荷

一方、Cloudflareでは、ユーザーからの通信がエッジサーバーに到達した瞬間、1回のパスの間に以下のような検証と処理が同時に実行されます。

• DDoS攻撃の検出、吸収
• WAFによる脆弱性攻撃チェック
• Bot判定、Rate Limiting検証
• キャッシュの有無確認と即時返送

この「シングルパス・アーキテクチャ」の仕組みがあるからこそ、様々なセキュリティのルールを厳重に固めても、通信遅延（タイムラグ）が発生せず、「最高に安全で、圧倒的に速い」状態を両立することができるのです。もちろん、管理画面も、問い合わせ先も１つに統一されるため、運用面での省力化も期待できます。

出典： Cloudflare Reference Architecture

キャッシュは速度を向上させるだけでなく最強の防御になる

高速化とセキュリティの融合が、最もわかりやすく体現されているのが「キャッシュ」です。

画像、CSS、JavaScriptなどの静的コンテンツをエッジサーバーにキャッシュし、そこからユーザーに返すことで、Webサイトの表示速度を劇的に向上させます。しかし、それだけではありません。

エッジでキャッシュから返せるということは、その分だけオリジンサーバーへ届くリクエストの絶対数を直接削っていることになります。プロモーションやTV放映などにより、急激にアクセスが集中し、突発的にトラフィックが急増したとしても、強固なキャッシュ設計が施されていれば、大量の通信はすべてエッジでさばくことができます。その結果、オリジンサーバーに負荷をかけず、サイトダウンを未然に防ぎます。

つまり、Webサイトを速くするための「高速化設計（キャッシュ）」は、そのままオリジンサーバーの可用性を高める「DDoS防御、負荷軽減設計」としても機能しているのです。

正当なユーザーの体験を壊さないセキュリティ運用

セキュリティを強化する際、陥りがちな失敗が、防御ルールを厳しくしすぎて、正当なユーザーの表示スピードや使い勝手を損なってしまうことです。

WAFの判定を極端に厳しくしたり、ユーザーが人間かどうかを判定するための画像認証（Captchaなど）を頻発したり、Rate Limitingの数値を小さく設定しすぎたりすると、実際に商品の購入や問い合わせを行おうとしているユーザーまで足止めしてしまいます。これでは、事業を守るためのセキュリティが、売上やCVR（コンバージョン率）を阻害することになってしまいます。

そうならないためには、安全性を高めることと、正当なユーザーの快適な閲覧体験を両立させる慎重な運用が不可欠です。

「Security Analytics」や「Security Events」などの可視化ツールを活用し、設定したルールが実際のアクセスにどのような影響を与えているかをログで確認しながら、継続的にチューニングを重ねていくことが重要になるでしょう。

DOMOの視点

高速化とセキュリティを独立した課題にしない

DOMOとして「高速化」と「セキュリティ」、２つの課題に取り組む際、それぞれを別々のプロジェクトとして立ち上げることはありません。なぜなら、インターネットと自社システムを結ぶ「通信の入口」において、この2つは完全にひとつに繋がっているからです。

キャッシュを強化すれば、単に表示が速くなる（高速化）だけでなく、同時にオリジンサーバーの負荷が下がって、セキュリティ的にも安定化が期待できます。

また、Botや無駄なスクレイピングを入口で止めることができれば、オリジンサーバーでの無駄な処理が減って、やはりセキュリティ的に有利になるだけでなく、正当なユーザーに対するレスポンスが向上し、高速化にも寄与します。

WAFやRate Limitingの防御設定を適切にチューニングすれば、誤検知によるブロックを減らすことができます。結果として、実際に購入や問い合わせをしようとしているユーザーのストレスを軽減し、CVRの向上につながります。

このように、Cloudflareを導入する本当の価値は、単に「CDNを導入する」、「WAFを契約する」といった、表面的なことにあるのではありません。自社のWebサイトのユーザー体験の品質を向上させるための一貫した設計を完成させることにあるのです。

まとめ

Cloudflareが高速化とセキュリティを同じ入口で実現できるのは、世界規模のエッジネットワーク上で双方を同時に一括処理（シングルパス）するアーキテクチャを備えているためです。それに関して、この節で述べてきたことをもう一度整理しましょう。

• 根底にある思想は同じ： 高速化は「不要な通信を減らす」、セキュリティは「有害な通信を減らす」。どちらも本番サーバーへ届ける通信を最小限にする設計につながる
• キャッシュは最大の防壁になる： 静的コンテンツをエッジで返す設計は、表示速度を高めると同時に、アクセス集中やDDoS攻撃からサーバーを守る
• 運用の一元化が成果を生む： 個別のセキュリティツールを継ぎ足す「ツールのカオス」から脱却し、単一の管理画面で集約的に運用する

高速化かセキュリティかという二者択一ではなく、自社のWebサイトの「通信の入口」を整理して、総合的に満足度の高いユーザー体験を実現しましょう。

覚えておきたい用語

• エッジ： 利用者に近い場所で通信を処理するネットワーク拠点
• CDN： 利用者に近い場所からコンテンツを配信して表示を速くする仕組み
• キャッシュ： 一度取得したデータを一時保存し、次回以降の配信を効率化する仕組み
• WAF: WebサイトやAPIへの通信を検査し、脆弱性を狙う不正なアクセスを制御する仕組み
• DDoS Protection： 大量通信によるサービス停止を防ぐ仕組み
• Bot Management： 自動アクセスを識別、制御する仕組み
• Rate Limiting： 一定時間内のアクセス回数などを制限する仕組み
• オリジンサーバー： 元のWebサイトやアプリケーションが動いている本番サーバー
• ポイントソリューション： 特定の課題や機能に特化した個別製品