Raspberry Pi インストールからHeadless環境構築まで

公開: 2021-12-30 / 更新: 2025-07-16

やりたいこと

• Raspberry Pi の OS をインストール
• セキュリティ強化
• SSHやVNCで接続できるようにする

1. Raspberry Pi OS インストール

https://www.raspberrypi.com/software/ より Download for Windows をクリックして，ダウンロード．

ダウンロードが完了したら，ファイルを実行する．

OS選択ボタンを押して，RaspberryPi OS(32-bit) を選択

次にストレージ選択ボタンを押して，インストールするSDカードを選択する

最後に，WRITEボタンを押してイメージの書き込みを開始する．

本当にSDカードに書き込んでよいのか聞かれるので, Yes．

ラズベリーパイが焼けるまで待ちます．

書き込むマシンの性能にもよりますが，おおよそ5分程度かかります．

無事に焼きあがっていれば，下記のようなダイアログが出てるので，

ディスクを取り出します．ディスクを取り出すときは，右下の

焼き上がったSDカードをラズパイに差し込みます．

ラズパイにモニターと電源を接続します．

このとき，電源は，2.5A 以上の出力のものを使うこと，

また忘れやすいのですが，ケーブルも2.5A以上の出力用の
（内部抵抗の低い）ものを使いましょう．

私は，800mA の電源を使っていたため，
Wi-Fi（消費電力多め）を使った瞬間に電源が落ち，
無駄に時間を浪費しました．（原因が分からず悩み時間でorz

起動を確認したら，Next を押します．

ロケーションの設定です．時刻や言語の設定になります．

私はUSキーボードしか使わないので，
"Use US Keyboard" にもチェックをいれました．

デフォルトで作成されるユーザアカウント名 pi のパスワードを設定します．

タスクバーの位置について聞かれますが，無視します．Nextで．

WiFiの設定です．繋げたいSSIDを選択し，パスワードを入力します．

ネットに繋がったら，ソフトウェアアップデートをするので，Nextを押します．

最後に再起動します．

2. セキュリティ強化

• pi ユーザの削除 ： デフォルトのアカウントのままだと，パスワードクラックを受けやすくなります
• オートログインの無効化
• root のパスワードを設定しておく

の3点を行います．

pi ユーザの削除

pi をただ削除するだけだと，ログインできなくなってしまうので，
新規にアカウントを作成します．ここでは mypi を新ユーザとします．

ターミナルを立ち上げます．

sudo adduser mypi

piと同じ権限をmypiに付与するため，まず pi に与えられた権限を確認．

groups pi

pi,adm,dialout,cdrom,sudo,audio,video,plugdev,games,users,input,netdev,spi,i2c,gpio,lpadmin の権限があることが確認できたので，mypiに付与します．

sudo usermod -G pi,adm,dialout,cdrom,sudo,audio,video,plugdev,games,users,input,netdev,spi,i2c,gpio,lpadmin mypi　（←カンマで区切り，スペースは入れない

pi ユーザのホームディレクトリの中身を mypi へコピー

sudo cp -r /home/pi/* /home/mypi

最後に piユーザでログインできないようにします．
pi のアカウント有効期限を過去のものにするコマンドを使います．

sudo usermod --expiredate 1 pi

再起動して，mypi でログインし直します．

オートログインの無効化

root のパスワードの設定

sudo passwd root

3. SSHやVNCで接続できるようにする

SSHやVNCはネットワークの設定をするため，
PCとラズパイの位置付けで設定内容が変わってしまうのですが，
話をややこしくしないために，まずは同一LAN内にいるとします．

具体的には，下記のような感じです．
PCもラズパイも同じルータからIPアドレスをもらってます．

それではVNCの設定から行っていきます．
VNCは，ラズパイのGUI をLAN内から制御できる仕組みです．
リモートデスクトップとも呼ばれます．

インターフェース　→　VNC, SSHの有効化します．
SSH はCUIベースのリモート接続ツールです．
後ほどSSH でも接続できるようにするので，有効化しておきましょう．

デスクトップ右上のVNCサーバのアイコンをクリックして
出てくるIPアドレスをメモしておきます．

続いて，PC側に VNC クライアントをインストールします．

https://www.realvnc.com/en/connect/download/viewer/

ダウンロードが完了したら，アプリを立ち上げ，
「New Connection」を選択します．

先ほど，メモしたIPアドレスを入力します．

ダブルクリックで起動します．

ディスプレイをつながなくても，VNCだけで運用できるように，
あらかじめ画面の設定をしておきます．

PC側のモニタの解像度に合わせて，Headless Resolution の値を変更します．
設定変更後，再起動を促されるので，再起動します．

※注：上記画像では1280x720 になってますが，実際は1920x1080にしました．

再起動すると，画面がおかしなことになっていることが確認できます．

ターミナルを開き，sudo vi /boot/config.txt で設定ファイルを編集します．
17, 18行目の先頭の# を外して，以下のように書き換えます．

framebuffer_width=1920
framebuffer_height=1080

また，62 行目をコメントアウトしておきます．

この部分，ネットには，同設定ファイルの 62行目の末尾に
「,nocomposite」を追記するやり方もありますが，
それだと，HDMI接続の場合にディスプレイに映らなくなります．

万が一，VNCが繋がらなくなった場合，
ディスプレイを繋いでのレスキューができないということです．

なので，繰り返しになりますが，62行目はコメントアウトで対応しましょう．

なお，最悪，VNC/HDMI 共に繋がらなくなったら，
microSDをラズパイから抜き，PCに入れて，SDカードドライブから
config.txt をメモ帳などで修正し，再度ラズパイに入れれば，
HDMI接続できるようになります．

上記の設定ファイルの書き換えが終わったら，再起動します．
以上でVNCの設定は終わりです．

次にSSH の設定です．

SSHの接続のやり方には主に２つあり，

• パスワード認証：id, pass を入力して一致したら認証する
• 公開鍵認証：クライアント側で，錠前（公開鍵）と鍵（秘密鍵）を用意しておき，あらかじめ錠前をサーバーに渡しておき，その錠前に鍵を使って認証する

デフォルトは，パスワード認証になっているが，セキュリティ的に公開鍵認証に比べて弱いので，公開鍵認証へ変更する．

まずデフォルト状態のパスワード認証で接続できるか，をテストします．

Windows のPowerShell を立ち上げて，ssh mypi@192.168.1.3 と入力．

初回だけ「今までに繋げたとこじゃないけど本当に繋げますか？」と聞かれるので，yes．

パスワードを入力するとログインできることを確認．

exit でログアウトする．

まず，SSHでRaspberryPi に入り，送り先のフォルダ .ssh をホームディレクトリに作ります．
Linuxは外部から公開鍵を使ったSSH接続を試みられた場合，
このフォルダ内にある公開鍵を使います．

終わったら, SCPで公開鍵を送ります．

その後，autorized_keys に追記（初めての場合は自動で新規作成されるし，公開鍵(id_rsa.pub)は削除します．

フォルダとファイルのアクセス権限を変更します(chmod)．

• authorized_keys ファイルを管理者のみ読み書きできるよう 600 に

• .ssh フォルダは管理者のみが実行と読み書きができるよう700に

最後に，sudo vi /etc/ssh/sshd_config で，

・rootユーザでのログインの禁止

・パスワード認証ssh を無効化して，公開鍵認証sshのみ許可

を行い，SSHサービスを再起動し，

ログアウトします．

最後に，クライアント側からSSH接続できるか確認します．

明示的に 秘密鍵を指定する場合は，
ssh -i id_rsa mypi@192.168.1.3 のようにします．

以上で，Raspi にHeadless(モニターやキーボード類を準備しなくてよい)環境を構築できました．