世界で一意となるIPアドレスが必要？

Question

普段からこちらにはお世話になっております。

とある問題で
「インターネットに直接接続される機器には世界で一意となるIPアドレスが必要である」これは正しいか？
という問題がありました。
そして、私は「正しい」と考えています。
しかし、IPアドレスの概念についてよく分かりませんでした。

「インターネットに直接」ということは、自宅を例にとると、ルータのことを指しているのでしょうか？
最近の家庭では、PC、スマホ、ゲーム等、一つのルータで複数の機器を繋いでいると思います。
各々の危機にIPアドレスはないものの、ルータには「世界で一意となる（世界に一つしかない）IPアドレス」が割り振られている、、、と解釈しています。

とすると、街中のフリーwi-fiなどは、wi-fiの提供元には一つのIPアドレスがあるものの、そこに接続する機器にはIPアドレスはないと解釈もできます。
であれば、（専門的なことは分かりませんが）何か事件等で追跡する際、フリーwi-fiから接続されていて掲示板等に書き込まれた場合、ある程度の位置予想、時間特定はできるものの、個人の危機を特定することはできないという解釈でよろしいですか？
キャリア契約のスマホであれば、追えるのかもしれませんが、街中でかったwi-fi専用のtabletやiPod touch等からアクセス→書き込みをしている場合、特定ができないように思います。

また、他の問題として「インターネット上の電子メールでは発信者アドレスの偽装があり得る」これは正しいか？
とありました。
よく、「海外のサーバを経由して～」というのが映画やドラマで見受けられますが、これは電子メールを成りすますこととは別なのでしょうか？
（乗っ取りであれば可能？？）
それらを考えると、理論上は時間さえかければ送信先の特定は可能？？

長くなりましたので整理しますと、
１　IPアドレスの割り振られ方（一意のIPアドレスという意味）。
２　電子メールの成りすましは可能か？
３　送信元を特定することは、時間を掛ければ理論上は可能なのか？
について、よろしくお願いします。

zircon3 · Accepted Answer

> 「インターネットに直接」ということは、自宅を例にとると、ルータのことを指しているのでしょうか？

そうです。
　加えて自宅内はプライベートIPアドレス、インターネット側はグローバルIPアドレスを使用していますから、自宅内にPC-1とPC-2があり、それぞれインターネットアクセスをしている場合、ルーターが代理人になって通信先とやりとりを行い、PC-1のアクセスに対する応答はPC-1に返し、PC-2のアクセスに対する応答はPC-2に返すという通信管理もやっています。
　自宅内の各機器がグローバルIPアドレスを用いているのであれば、ルーターは本来の仕事である「複数のネットワーク間での通信を行うための橋渡しを行う」だけで済みます。

IPアドレスの構成やグローバルIPアドレス、プライベートIPアドレスとは何かについてはWikipediaの以下の説明を参照ください。

https://ja.wikipedia.org/wiki/IP%E3%82%A2%E3%83%89%E3%83%AC%E3%82%B9

> １　IPアドレスの割り振られ方（一意のIPアドレスという意味）。

自宅の場合、ルーターのWAN側（インターネット側）のIPアドレスは契約しているインターネット・サービス・プロバイダ（ISP）から割り振られます。LAN側（自宅内）はルーターが各機器に割り振ります。

> ２　電子メールの成りすましは可能か？

これはどういうことを想定されていますでしょうか？
　ISPなどのPOPアカウントのパスワードをやぶられたらそのメールアドレス自体を乗っ取られます。乗っ取った者がパスワードを変更せずにそのまま使用していたら気付くのが遅れることも考えられます。
　また、不正なメールサーバーを運用している者ならメールヘッダの発信者アドレス（From行）を、そのドメインとは全く関係の無い誰かの物にして送信することも可能です。それも「成りすまし」と言うのであればです。ただ、この場合はメールヘッダの全行を表示させ発信者のメールサーバから自メールサーバまでどのようなメールサーバを経由して届いたかをRecieved行を見て確認するとFrom行にある発信メールアドレスのッドメイン名が不正であることがわかります。

> ３　送信元を特定することは、時間を掛ければ理論上は可能なのか？

この場合の発信者と言うのは発信メールアドレスではなく、発信操作を行ったPC等のIPアドレスになるかと思います。
　それを特定するにはメールヘッダにある情報だけでは十分ではない場合が多いです。
　ただ、一番発信者側にあるメールサーバはわかりますから、そのドメイン管理者に連絡をとり、発信時刻にインターネット接続していた利用者を洗い出し、特定して行くといった捜査は可能です。
　しかし、多くの場合は、そのPC等も誰かから不正接続され不正操作されていた、、、となることが多いと思います。
　インターネット上で悪意を持って何かをしようという場合は、そういう身元特定をされ難くする処置は多段階に設けて掛かるのが一般的ですので。

hiro_0611 · Answer

各々の機器にIPアドレスはある。
ただし、必ずしも世界で一意となるグローバルIPアドレスではない。

世界で一意となるグローバルIPアドレスは、インターネット接続サービスを提供するプロバイダが提供して、ブロードバンドルーターなどに付与される。

ブロードバンドルーター配下のLAN内の機器はLAN内では一意となるプライベートIPアドレスが付与される。

****
それこそ、IPv4では約43億個程度なので1契約1個ずつでも世界で一意となるIPアドレスが足りなくなってしまった。

なので、IPv6へ移行することにより、それこそインターネットに接続する機器すべてもの（IoT：Internet of Things（モノのインターネット））に固有のアドレスを振ることが可能なる。

IPv6は、340兆の1兆倍のさらに1兆倍（340澗（カン））という個数

なお、ネットワーク機器ハードウェアには（原則として）一意に割り当てられるMACアドレスがあり、MACアドレスとIPアドレスの相互変換して、IPアドレスで通信ができるようになっている。

MACアドレス：70兆個
なお、MACアドレスは変更可能な機器も多数存在する。

また、「海外のサーバを経由して～」というのは、ざっくり言うと複数のサーバを経由することにより、複数のグローバルIPアドレスを経由して、発信した場所を特定されないようにして、アクセスすることで、電子メールを送ることではないです。

GooUserラック · Answer

① ルーターから外はグローバルＩＰで管理していて、ルーターの内側ではＭＡＣアドレスなどでルーターが管理します。
② 可能です
③ 接続ログが残っている限りは可能ですが、実際には時間がたつと消えてしまうので、偽装されてしまえば時間がたつと無理です。

いいいちろう · Answer

＞１　IPアドレスの割り振られ方（一意のIPアドレスという意味）。
これは正確に言えないので飛ばします。

＞２　電子メールの成りすましは可能か？
「なりすます」のやり方によります。
単純にメールソフトの設定でfromを変えれば簡単な偽装はできます。
差し出し元そのものを変えたいなら海外のサーバから送信しなければなりませんが、これはなんかおっしゃっている事と違う気がします。
メールは差し出し元のサーバから色んなサーバを経由して宛先に行きます。
ここらへんは「メールのヘッダ」について調べると解ります。（私は説明できません）

＞３　送信元を特定することは、時間を掛ければ理論上は可能なのか？
可能だと思います。
時間をかけ過ぎるとログが消えてしまうのでログの保管をしてもらう裁判をしなければなりません。

mapascal · Answer

インターネットに繋がっているのは、「グローバルＩＰ」、ルーター以下で繋がっいいるのは、ルーターが管理する「プライベトＩＰ」

http://www.atmarkit.co.jp/aig/06network/privateip.html

世界で一意となるIPアドレスが必要？

> 「インターネットに直接」ということは、自宅を例にとると、ルータのことを指しているのでしょうか？

各々の機器にIPアドレスはある。

① ルーターから外はグローバルＩＰで管理していて、ルーターの内側ではＭＡＣアドレスなどでルーターが管理します。

＞１ IPアドレスの割り振られ方（一意のIPアドレスという意味）。

インターネットに繋がっているのは、「グローバルＩＰ」、ルーター以下で繋がっいいるのは、ルーターが管理する「プライベトＩＰ」

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＞１　IPアドレスの割り振られ方（一意のIPアドレスという意味）。