タイトル: MACアドレス

本稿は MAC アドレスに関する記事です。Media Access Control address の略で、ネットワーク機器 (NIC: ネットワークインタフェースカード) ごとに割り当てられた48 ビット (6 バイト) の識別子です。同一セグメント内 (データリンク層 = OSI 第 2 層) で機器を区別するために使われます。

MAC アドレスの基本

項目	内容
正式名	Media Access Control address (物理アドレス・ハードウェアアドレス)
長さ	48 ビット (6 バイト)
表記	`AA:BB:CC:DD:EE:FF` または `AA-BB-CC-DD-EE-FF` (16進)
用途	同一ネットワークセグメント内の機器識別
OSI 層	第2層 (データリンク層)
関連プロトコル	Ethernet、Wi-Fi、Bluetooth、ARP

MAC アドレスの構造

48 ビットの内、前半 24 ビットを OUI (Organizationally Unique Identifier)、後半 24 ビットをベンダ内シリアルとする2分割構造です。

位置	意味
前半 24bit (OUI)	IEEE が割当てるベンダ識別子 (例: Apple、Intel、Cisco)
後半 24bit (NIC 固有)	ベンダがその範囲で重複しないよう連番割当

OUI は公開データベースとして参照可能で、MAC を見ればおおよそのメーカーが判別できます。

特殊なビット

ビット	意味
I/G ビット (先頭オクテットの最下位ビット)	0=ユニキャスト / 1=マルチキャスト
U/L ビット (先頭オクテットの下位 2 ビット目)	0=ユニバーサル (OUI 由来) / 1=ローカル (ソフトで上書き)
ブロードキャスト	全 1: `FF:FF:FF:FF:FF:FF`

IP アドレスとの関係

項目	MAC アドレス	IP アドレス
OSI 層	2 (データリンク)	3 (ネットワーク)
有効範囲	同一セグメント内	ルータを越えて到達可能
長さ	48bit	32bit (IPv4) / 128bit (IPv6)
割当	ハードに焼かれる (変更可)	DHCP / 手動 / SLAAC
通信時の使われ方	1 ホップ単位 (NIC ↔ NIC)	端点 ↔ 端点

同一セグメント内では、宛先 IP に対応する MAC を ARP (IPv4) / NDP (IPv6) で解決してフレームを送ります。ルータを越えるとき、IP アドレスは保たれますが MAC アドレスは各ホップで書き換えられます。

確認コマンド

# Linux
ip link show
ip addr show
ip neigh show # ARP テーブル

# Mac
ifconfig en0 | grep ether
arp -a

# Windows
ipconfig /all
getmac /v
arp -a

MAC アドレスの変更 (スプーフィング)

MAC アドレスはソフトウェアから上書き可能です (U/L ビットを使ったローカル管理アドレス)。デバッグや特定の認証回避で使われますが、悪用は不正アクセス禁止法等に抵触する場合があります。

# Linux 例 (root)
ip link set dev eth0 down
ip link set dev eth0 address 02:11:22:33:44:55
ip link set dev eth0 up

セキュリティ・運用観点

MAC アドレスフィルタリング は簡単に偽装されるため、Wi-Fi 等の主たる認証手段としては弱い
DHCP スヌーピング / 動的 ARP インスペクション等は MAC を信頼の起点にしている。スイッチ機能で守る
近年のスマホはランダム MAC を使う (プライバシ保護)。Wi-Fi の MAC ベース管理は破綻しがち
OS のローカル管理アドレス機能でランダム化を強制できる
機器入れ替え時はDHCP 予約・監視・資産台帳の MAC を更新する

注意点

MAC アドレスは世界一意とは限らない (ベンダ管理ミス・仮想 NIC・コピー)
仮想化基盤の VM 移行や OS 入替でMAC が変わることがある。ライセンス管理に注意
ブロードキャスト (FF:FF:FF:FF:FF:FF) はセグメント全体に届く。L3 を越えないのが原則
無線 LAN の認証で MAC アドレス制限を信頼しすぎない (簡単に詐称可能)

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