Windows の互換機能 - 古いプログラムはなぜ動作できるのか

「.NETラボ 勉強会 2026年8月」で実施したセッション「Windows の互換機能 - 古いプログラムはなぜ動作できるのか」のスライドです。
Windows ではカーネルの更新やセキュリティ モデルの強化などプログラムの動作に影響を与える変更がたびたび行われています。 またコンピューターのアーキテクチャも Intel 16bitから Intel 32bit、AMD 64bit、さらに ARM アーキテクチャに追加のように大きな変更があります。 それにもかかわらず、過去の Windows を対象として開発されたプログラムも新しい Windows で動作させることが可能な場合が多いのは、Windows の後方互換のためのさまざまな機能が用意されているからです。 このセッションではこうした後方互換機能にどのようなものがあり、どのように機能しているのかを解説しています。

Transcript

1. Murachi Akira aka Hebikuzure Microsoft Windows の 互換性テクノロジー
2. https://www.linkedin.com/in/akiramurachi/ https://www.facebook.com/amurachi/ https://x.com/hebikuzure About me • Murachi Akira aka hebikuzure ( 村地 彰 ) • 株式会社エクシードワン 技術フェロー • 株式会社シーピーエス 技術教育スペシャリスト • 専門学校東京テクニカルカレッジ非常勤講師 • Microsoft MVP (Most Valuable Professional) • Since Apr. 2011 ( 16 Years! ) • Award Category: Windows and Devices - Windows Cloud and Datacenter Management – Windows Server • Expertise • Windows client / user management and security • Microsoft 365, Active Directory, Microsoft Endpoint Manager 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 2
3. 目次 • アプリケーションの互換性 • Windows の互換機能の種類 • Shim • 互換設定の追加 • まとめ 注 記載の情報は 2026 年 8 月 22 日現在の公開情報を スライド製作者が確認したものです。 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 3
4. 扱う内容 • アプリケーション互換性の話です • 新しいオペレーティングシステムで古いアプリケーションを動作せせること • ハードウェア互換性の話はありません • 古いハードウェアを新しいオペレーティングシステムで利用すること 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 4
5. アプリケーションの互換性 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 5
6. そもそもなぜ アプリケーション互換性が 必要なのか？ ？ 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 6
7. 互換性の目標 利用したいプラットフォーム上で… 業務を妨げるような… 不具合なくアプリが動作すること 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 7
8. 互換性が必要となるアプリケーション System of Record System of Differentiation System of Innovation 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 8
9. 互換性が必要となるアプリケーション 互換性が必要 System of Record System of Differentiation System of Innovation 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 互換性より新機能 9
10. 互換性が必要となる理由 • System of Record のアプリケーションは • 品質重視 • 動作の一貫性が必要 • ダウンタイムが許容されにくい • 結果としてリリース間隔が長くなる 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 10
11. 互換性が必要となる理由 • System of Record のアプリケーションは • 品質重視 • 動作の一貫性が必要 • ダウンタイムが許容されにくい • 結果としてリリース間隔が長くなる • 同じアプリを改修なく長期間利用したい 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 11
12. 互換性が重視される理由 • System of Record のアプリケーションは • 品質重視 • 動作の一貫性が必要 プラットフォームのライフサイクルより • ダウンタイムが許容されにくい アプリケーションのライフサイクルの方が • 結果としてリリース間隔が長くなる 長くなる • 同じアプリを改修なく長期間利用したい 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 12
13. なぜ動かなくなるのか • アーキテクチャの違い（x86 ⇒ AMD64、IA ⇒ ARM など） • API（システムコール）の変更 • セキュリティ要件（UAC、アクセス権の変更など） 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 13
14. Windows の互換機能の種類 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 14
15. 互換機能の種類 • エミュレーション レイヤー • Shim • 仮想化 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 15
16. 互換機能の種類 • エミュレーション レイヤー プログラム改修 • Shim • 仮想化 エミュレーション Shim サーバー仮想化 クライアント仮想化 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 16
17. エミュレーション レイヤー • 互換性の無いアプリケーションが実行できる環境をエミュレートする レイヤーをオペレーティングシステム内に構成する • エミュレーション レイヤー上でアプリケーションを実行する • 互換アプリとネイティブアプリは同じプラットフォームで動作する • ファイル データの共有が用意 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 17
18. エミュレーション レイヤー • 互換性の無いアプリケーションが実行できる環境をエミュレートする レイヤーをオペレーティングシステム内に構成する • エミュレーション レイヤー上でアプリケーションを実行する • 互換アプリとネイティブアプリは同じプラットフォームで動作する • ファイル データの共有が用意 • Windows on Windows（WOW） • WSL1 • Prism（ARM 版 Windows の x86/AMD64 エミュレーター） 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 18
19. Windows on Windows（WOW） • 32 bit Windows で 16 bit アプリケーションを実行する WOW32 • 64 bit Windows で 32 bit アプリケーションを実行する WOW64 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 19
20. WOW64 • Win32 API を Win64 API に呼び変えるエミュレーション層 • オペレーティングシステム側で必要な 32 bit バイナリは %systemroot% ¥SysWOW64 に格納 • レジストリ（HKLM¥SOFTWARE ¥ と HKCR ¥）に Wow6432Node を用意 • 32 bit プログラムからのアクセスは SysWOW64 や Wow6432Node にリダイレクト 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 20
21. %systemroot% ¥SysWOW64 すべての DLL が両方に存在し ている訳ではない 同名の DLL が存在している 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 21
22. Wow6432Node 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 22
23. WOW64 の実体 • %systemroot%¥System32 にある DLL 群 wow64.dll wow64Win.dll wow64base.dll wow64cpu.dll (x86 programs on x64) * wow64con.dll * ARM64 アーキテクチャの場合は wowarmhw.dll (ARM32 programs on ARM64) xtajit.dll (x86 programs on ARM64) 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 23
24. 仮想化 • 新しいプラットフォーム上で仮想化環境を作成する • 仮想化環境内に古いプラットフォーム＋アプリケーションを構築する • 互換アプリとネイティブ アプリは別のプラットフォームで動作する • ファイル データの共有に工夫が必要（ネットワーク共有など） 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 24
25. 仮想化 • 新しいプラットフォーム上で仮想化環境を作成しする • 仮想化環境内に古いプラットフォーム＋アプリケーションを構築する • 互換アプリとネイティブ アプリは別のプラットフォームで動作する • ファイル データの共有に工夫が必要（ネットワーク共有など） • Hyper-V 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 25
26. サーバー仮想化 • サーバーでアプリケーションを実行（必要に応じて仮想化） • クライアントにはアプリ画面を配信（RemoteApp） • クライアントは常に新しいプラットフォーム • 互換性の対応はサーバー側でのみ行う 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 26
27. クライアント仮想化 • クライアントに仮想化環境（Hyper-V など）を構築 • 仮想環境上で古いプラットフォームとアプリを実行 • 構築・管理・運用の工数が大きい • できればやりたくない • 最後の手段 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 27
28. Shim • アプリケーションの API 呼び出しをフックして動作するスタブ • 引数の変更・呼び出しのリダイレクト・操作の実行を行う • アプリケーションが古い API 呼び出しをしている場合、新しい API 呼び 出しに変換して実行 • Windows の「アプリの互換性」で利用されるテクノロジー 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 28
29. Windows の「アプリの互換性」 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 29
30. Shim 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 30
31. Shim の働き • 新しい環境で API の動作が変更された場合、 従来の機能に依存していた古いアプリケーションの 互換性の問題を回避するために利用される 古いアプリ 古い API 呼び出し Shim 新しい API 呼び出し 新しい API ※ Shim の動作の一例 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 31
32. Shim の動作例 アプリ実行 Shim 適用 フックする APIの取得 • Windows によるアプリの • 起動したアプリに対する • Shim の内容からフックす 起動（ロード） Shim の適用 フックの設置 Shim の実行 • メモリ上にフックを設置 • フックされた API を変換し る API を特定 て実行 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 32
33. Shim の適用 • プロセスの作成時に互換性データベースが呼び出される • 作成されるプロセスに適用する互換性が見つかれば適用する 図版: https://www.deepinstinct.com/ja/blog/SHIM-Me-What-You-Got:-Manipulating-Shim-and-Office-for-Code-Injection から引用 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 33
34. Shim の例 • Win2k3SP1VersionLie • GetVersion API と GetVersionEx API をフックして、Windows 2003 SP1 バージョン情報を返します。 • RunAsAdmin • アプリケーションを、正常な実行のためには管理者権限が必要とマークします。 • EmulateSortingWindows61 • CompareString、LCMapString、FindNLSString、 IsNLSDefinedString、GetNLSVersion の各 API で Windows 7 およ び Server 2008 R2 の並べ替え動作が有効になります。 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 34
35. 互換性データベース • アプリケーションごとに適用する Shim を記録したデータベース • 既定では %systemroot%¥apppatch に保存されている • 拡張子 .sdb のファイル 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 35
36. 既知の互換性 • Windows には広範に利用されているアプリケーションに対する互換性 データベースがあらかじめ用意されている • 更新プログラムで互換性情報が追加される場合もある • Windows 7 および Windows Server 2008 R2 のアプリケーション互換 性に関する更新プログラム - Microsoft サポート • Windows 8.1 および Windows Server 2012 R2 用の互換性に関する 更新プログラム - Microsoft サポート 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 36
37. .sdb の更新の例 • Windows 8.1 および Windows Server 2012 R2 用の互換性 に関する更新プログラム - Microsoft サポート 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 37
38. 互換性データベースで提供する機能 • Appfix • Shim により API をフックしてスタブを呼び出す • スタブはアプリに対して古い API のように振る舞う • スタブが必要に応じて新しい API を呼び出す 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 38
39. 互換性データベースで提供する機能 • Appfix • API をフックしてスタブを呼び出す • スタブはアプリに対して古い API のように振る舞う • スタブが必要に応じて新しい API を呼び出す • Apphelp • アプリ起動時に自動的にメッセージを表示 • 適切な起動方法などのガイダンスを提供 • アプリが正常に動作するかは保証しない 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 39
40. 互換設定の追加 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 40
41. 互換設定の追加 • Shim（実際に API をフックする仕組みやスタブ）をユーザーが追加す ることはできない 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 41
42. 互換設定の追加 • Shim（実際に API をフックする仕組みやスタブ）をユーザーが追加す ることはできない 任意の AIP をフックして 任意の動作を行えるようにするのは セキュリティ的に危険 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 42
43. 互換設定の追加 • Shim（実際に API をフックする仕組みやスタブ）をユーザーが追加す ることはできない • Windows に用意されている Shim を組み合わせて、特定のアプリの 互換設定を互換設定データベースに追加することができる 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 43
44. 互換設定の追加方法 • プログラムの実行ファイルのプロパティの「互換性」タブ • プログラム互換性のトラブルシューティング ツール • 古いアプリまたはプログラムを最新バージョンの Windows と互換性のあるもの にする | Microsoft Support • Compatibility Administrator • Compatibility Administrator User's Guide (Windows 10) Windows 10 | Microsoft Learn 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 44
45. 互換性タブ 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 45
46. 互換性トラブルシューティング ツール 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 46
47. 互換性トラブルシューティング ツール 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 47
48. Compatibility Administrator • Windows Assessment and Deployment Kit (Windows ADK) に含まれるツール • 「Windows ADK をダウンロードしてインストールする | Microsoft Learn」からダウンロードできる https://learn.microsoft.com/ja-jp/windows-hardware/get-started/adk-install • Compatibility Administrator User‘s Guide は「Windows 10」となってるが、Windows 11 もサポートされている 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 48
49. Compatibility Administrator 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 49
50. Applications • 互換性が設定されているアプリとその設定内容 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 50
51. Compatibility Fixes • 利用可能な Shim 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 51
52. Compatibility Fixes • /x オプションを付けて起動すると「隠し Shim」が表示される 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 52
53. Compatibility Models • Shim を組み合わせたモデル 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 53
54. 互換設定するアプリの追加 1. [New] でカスタム データベースを作成 2. データベースを右クリックして [Create New] – [Application Fix] 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 54
55. 互換設定するアプリの追加 (2) 3. 互換設定するアプリを指定 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 55
56. 互換設定するアプリの追加 (3) 4. 互換性のモデルを指定 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 56
57. 互換設定するアプリの追加 (4) 5. Shim の詳細構成（必要であれば） 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 57
58. 互換設定するアプリの追加 (5) 6. 確認して完了 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 58
59. 互換設定するアプリの追加 (6) 7. 構成したカスタム データベースを右クリックして [Install] 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 59
60. 注意点 • Shim ですべてのアプリが完全に動作するとは限らない • Shim は Windows によって提供されているものしか利用できない • セキュリティ機能を無効にする Shim もあるので要注意 • ex. DisableWindowsDefender 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 60
61. まとめ 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 61
62. まとめ • アプリケーションの互換性 • Windows の互換機能の種類 • Shim • 互換設定の追加 • まとめ 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 62
63. 参考情報 • アプリケーション互換性データベース - Win32 apps | Microsoft Learn • Known Compatibility Fixes, Compatibility Modes, and AppHelp Messages | Microsoft Learn • Compatibility Administrator User's Guide (Windows 10) - Windows 10 | Microsoft Learn • SHIM Me What You Got: Manipulating Shim and Office for Code Injection 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 63
64. ありがとうございました 2026/08/22 Murachi Akira aka Hebikuzure 64