(57)【要約】【課題】計算機システムの訓練時に、従来ソフトウェアへの影響を及ぼすことなく、かつ外部から訓練を偽装する攻撃を防護可能な計算機システムの訓練兼用装置を提供する。【解決手段】主系計算機１０と従系計算機２０と訓練管理装置３０がネットワーク４０を介して接続され、主系計算機１０は訓練管理装置３０が発信するパケットに訓練識別ヘッダが付加されてない場合は通常ソフトウェアで動作するとともに、付加されている場合は前記パケットを破棄し、前記従系計算機２０は訓練識別ヘッダが付加されてない場合は、通常ソフトウェアで動作し、付加されてない場合は、訓練モードか否かの判定の上、訓練モード時は通常ソフトウェアで動作し、訓練モードでなく、かつ訓練開始指示が有の場合、通常ソフトウェアをクローンして作成した訓練ソフトウェアで動作し、訓練開始指示無のとき、パケットを破棄する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークを介して接続された訓練管理装置と、二重系を形成する第一計算機をなす主系計算機と、第二計算機をなす従系計算機とが設けられ、
前記ネットワークにつながるプラント機器および前記訓練管理装置が発信するパケットを受信する前記第一計算機、および前記第二計算機は自系の系状態を判定し、
主系と判定した前記第一計算機をなす前記主系計算機は、前記パケットに訓練識別ヘッダが付加されてない場合に、通常ソフトウェア部に格納する通常ソフトウェアに基づいて動作するとともに、前記訓練識別ヘッダが付加されている場合は、前記パケットを破棄するものであり、
従系と判定した前記第二計算機をなす前記従系計算機は、前記パケットに訓練識別ヘッダが付加されてない場合に、通常ソフトウェア部に格納する通常ソフトウェアに基づいて動作するとともに、前記訓練識別ヘッダが付加されている場合は、訓練モードか否かの判定を行い、訓練モードの場合は前記通常ソフトウェアに基づいて動作するとともに、訓練モードでなく、かつ訓練開始指示が有の場合、前記通常ソフトウェア部は前記通常ソフトウェアをクローンして作成された訓練ソフトウェアに基づいて動作し、前記訓練開始指示が無の場合には、前記パケットを破棄する計算機システムの訓練兼用装置。
【請求項２】
前記訓練識別ヘッダは、前記主系計算機、前記従系計算機に設けられたハイパーバイザの訓練パケットヘッダ管理部が付加した上で、前記訓練管理装置に送信される請求項１に記載の計算機システムの訓練兼用装置。
【請求項３】
前記二重系を形成する前記第一計算機をなす前記主系計算機と、前記第二計算機をなす前記従系計算機の組み合わせが、複数組み設けられて、前記ネットワークに接続されている請求項１または請求項２に記載の計算機システムの訓練兼用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、計算機システムの訓練兼用装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の訓練兼用装置として、計算機のハードウェア上にプラント運転を行う通常運転モードと、運転訓練のための訓練モードとの２つのモードを有するハイパーバイザを備え、通常運転モード時には従来のソフトウェアを動作させるとともに、訓練モード時には従来ソフトウェアおよび訓練ソフトウェアを動作させ、従来のソフトウェアの操作に応じて訓練ソフトウェアからの応答を得るようデータ経路を形成する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−２１５５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に示された技術は、複数の計算機により構成されるシステムにおいて、訓練モードを偽装するパケットを送り付けることで、ハイパーバイザが予期しない動作を引き起こす攻撃を受ける可能性があり、また、訓練を誤った場合に従来のソフトウェアに影響を与える可能性もあるという問題点がある。
【０００５】
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、二重系を構成する計算機システムにおいて、訓練による従系ソフトウェアへの影響を及ぼすことなく、かつ外部から訓練を偽装する攻撃を受けても、通常運転に影響しない計算機システムの訓練兼用装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願に開示される計算機システムの訓練兼用装置は、
ネットワークを介して接続された訓練管理装置と、二重系を形成する第一計算機をなす主系計算機と、第二計算機をなす従系計算機とが設けられ、
前記ネットワークにつながるプラント機器および前記訓練管理装置が発信するパケットを受信する前記第一計算機、および前記第二計算機は自系の系状態を判定し、
主系と判定した前記第一計算機をなす前記主系計算機は、前記パケットに訓練識別ヘッダが付加されてない場合に、通常ソフトウェア部に格納する通常ソフトウェアに基づいて動作するとともに、前記訓練識別ヘッダが付加されている場合は、前記パケットを破棄するものであり、
従系と判定した前記第二計算機をなす前記従系計算機は、前記パケットに訓練識別ヘッダが付加されてない場合に、通常ソフトウェア部に格納する通常ソフトウェアに基づいて動作するとともに、前記訓練識別ヘッダが付加されている場合は、訓練モードか否かの判定を行い、訓練モードの場合は前記通常ソフトウェアに基づいて動作するとともに、訓練モードでなく、かつ訓練開始指示が有の場合、前記通常ソフトウェア部は前記通常ソフトウェアをクローンして作成された訓練ソフトウェアに基づいて動作し、前記訓練開始指示が無の場合には、前記パケットを破棄するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本願に開示される計算機システムの訓練兼用装置は、上記のような構成を採用しているので、訓練時に通常ソフトウェアに悪影響を与えず、また訓練を偽装した攻撃から防護することが可能で、かつ通常ソフトウェアをクローンして訓練ソフトウェアを作成するので、不正を受ける機会を解消するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１による計算機システムの訓練兼用装置を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１によるパケット受信時の動作フローを示す図である。
【図３】実施の形態１によるパケット受信時の動作フローを示す図である。
【図４】実施の形態２による計算機システムの訓練兼用装置を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
実施の形態１を図に基づいて説明する。図１は実施の形態１による例えば下水道処理設備に設けられ、プラント運転制御を行う二重系を構成する計算機システムの訓練兼用装置１００を示すブロック図である。前記訓練兼用装置１００は、第一計算機をなす主系計算機１０と、第二計算機をなす従系計算機２０および訓練管理装置３０が、ネットワーク４０を介して接続されている。尚、ネットワーク４０には図示省略したプラント機器が接続されている。主系計算機１０には、仮想マシン（ｖｉｒｔｕａｌ  ｍａｃｈｉｎｅ）として通常運転モード時に動作する通常ソフトウェア部１１（以下、通常ＳＷ部１１と略す）が設けられており、この通常ＳＷ部１１には、系切替部１１Ａと、自身の系状態を通知する系状態通知部１１Ｂとが設けられている。
【００１０】
通常ＳＷ部１１の最下層にはハイパーバイザ１３が搭載されている。前記ハイパーバイザ１３は、通常／訓練時の動作を制御するものであって、プラントを運転する場合の通常モードと訓練を実施する場合の通常／訓練モード管理部１３Ａと、通常ＳＷ部１１の系状態（主系か従系か）を記憶する系状態記憶部１３Ｂと、仮想マシン（以下、ＶＭと略す）のクローンを作成するクローン作成部１３Ｃと、訓練モード専用のパケットを示す識別ヘッダを扱うための訓練パケットヘッダ管理部１３Ｄが設けられている。また、訓練運転モード時に動作する訓練ソフトウェア部１２（以下、訓練ＳＷ部１２と略す）が設けられている。
【００１１】
従系計算機２０には、前述した主系計算機１０と同様の通常ＳＷ部１１とハイパーバイザ１３と訓練ＳＷ部１２が設けられている。前記訓練ＳＷ部１２には訓練ＳＷは搭載されてなく、訓練管理装置３０で一元管理されている。
【００１２】
上記ハイパーバイザ１３に設けられたクローン作成部１３Ｃは、通常ＳＷ部１１をクローンすることで、訓練ＳＷ部１２に格納される訓練ＳＷを生成する。このようにして訓練モード時は通常ＳＷ部１１の通常ＳＷに代替して訓練ＳＷが動作する。
【００１３】
訓練管理装置３０には、訓練制御ＳＷ部１４に訓練ＳＷを搭載している。この訓練制御ＳＷ部１４は訓練内容に基づいた主系計算機１０、従系計算機２０へのパケット送信および主系計算機１０、従系計算機２０から受信したパケットに応答する機能を有する。訓練時に使用するパケットは、後述するように常に専用の訓練識別ヘッダを付加して取り扱うため、訓練制御ＳＷ部１４には訓練パケットヘッダ付加部１４Ａが設けられている。
【００１４】
尚、上記主系計算機１０および従系計算機２０は、ともに常時運転されている。
【００１５】
図２、図３は実施の形態１による訓練兼用装置１００のパケット受信時の動作フローを示す図である。この図２、図３は、プラント運転時において、主系計算機１０と従系計算機２０が通常ＳＷによって運転されている動作フローすなわち図２のＳＴ１〜ＳＴ５、ＳＴ７の通常ＳＷでの動作フローと、プラント技術員のプラント運転制御訓練を実施するため、従系計算機２０による訓練管理装置３０からの出力に基づいて訓練が開始される場合の動作フローすなわち図２のＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ６、図３のＳＴ８〜ＳＴ１４の訓練ＳＷでの動作フローとを合わせて示している。尚、ＳＴはステップの略である。
【００１６】
ＳＴ１．第一計算機をなす主系計算機１０、第二計算機をなす従系計算機２０のハイパーバイザ１３は、ネットワーク４０を介してプラント機器が発信するデータのパケットまたは訓練管理装置３０が発信する訓練開始のパケットを受信する。
ＳＴ２．前記第一計算機、第二計算機のハイパーバイザ１３の系状態記憶部１３Ｂは、通常ＳＷ部１１が自系か、従系かの判定を行う。
ＳＴ３．訓練パケットヘッダ管理部１３Ｄは、前記パケットについて訓練識別ヘッダが付加されているか否かのチェックをする。
ＳＴ４．通常／訓練モード管理部１３Ａは、通常のパケットとして判定し、通常ＳＷ部１１は通常ＳＷによって通常モードでプラント運転制御を行う。
【００１７】
ＳＴ５．訓練パケットヘッダ管理部１３Ｄは、不正パケットと判定し、前記不正パケットを破棄する。
ＳＴ６．従系計算機２０の訓練パケットヘッダ管理部１３Ｄは、前記パケットについて訓練識別ヘッダが付加されているか否かのチェックをする。
ＳＴ７．通常／訓練モード管理部１３Ａは、通常のパケットと判定し、従系計算機２０の通常ＳＷ部１１は格納する通常ＳＷによって通常で動作する。
ＳＴ８．通常／訓練モード管理部１３Ａは、訓練モードか否かの判定を行う。
【００１８】
ＳＴ９．訓練パケットヘッダ管理部１３Ｄは、訓練識別ヘッダを除去する。
ＳＴ１０．通常／訓練モード管理部１３Ａの出力を受信する従系計算機２０の訓練ＳＷ部１２は、訓練ＳＷによって訓練モードで動作する。
ＳＴ１１．通常／訓練モード管理部１３Ａは、前記ヘッダに訓練開始の指示の有無をチェックする。
【００１９】
ＳＴ１２．クローン作成部１３Ｃの出力により、従系計算機２０の通常ＳＷ部１１は、前記パケット受信時における運用中の通常ＳＷをクローンして訓練ＳＷ部１２に発信する。
ＳＴ１３．従系計算機２０は訓練モードに移行、訓練ＳＷ部１２は前記クローンで作成された訓練ＳＷで動作する。
ＳＴ１４．通常／訓練モード管理部１３Ａは訓練開始の指示が無く、不正パケットと判定して前記不正パケットを破棄する。
【００２０】
上記ハイパーバイザ１３のパケット送信時の動作を説明する。ハイパーバイザ１３は、通常ＳＷ部１１が訓練管理装置３０にパケット送信する際に、系状態記憶部１３Ｂで計算機が主系か従系かを判定し、主系の場合はパケットを加工せずにそのまま送信する。従系の場合は引き続き通常／訓練モード管理部１３Ａで通常モードか訓練モードかを判定し、通常モードの場合はパケットを加工せずそのまま訓練管理装置３０に送信する。一方訓練モードの場合は、訓練パケットヘッダ管理部１３Ｄは訓練識別ヘッダを付加した上で宛先を訓練管理装置３０としてパケットを送信する。
【００２１】
実施の形態１は上記のような構成を有しているので、主系計算機１０、従系計算機２０は、訓練を行うことによる通常ＳＷに悪影響を受けることがなく、また訓練を偽装した攻撃を防護することが可能となる。加えて、訓練開始時に通常ＳＷをクローンして訓練ＳＷを作成する機能も有しているので、訓練ＳＷが不正を受ける機会を解消するという効果もある。
【００２２】
実施の形態２．
実施の形態２は、前述した実施の形態１の二重系の訓練兼用装置１００を構成する主系計算機１０、従系計算機２０の組み合わせが複数組設けたものであり、図４ではＡ系、Ｂ系の２組設け、訓練管理装置３０との閉じた関係で構成されている。このような関係を展開することで、特別な対応を追加することなく、複数の計算機で構成される大規模システムに拡張することが可能である。
【００２３】
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【００２４】
１０  主系計算機、１１  通常ＳＷ部、１１Ａ  系切替部、１２  訓練ＳＷ部、
１３  ハイパーバイザ、１３Ａ  訓練モード管理部、１３Ｂ  系状態記憶部、
１３Ｃ  クローン作成部、１３Ｄ  訓練パケットヘッダ管理部、１４  訓練制御ＳＷ部、
１４Ａ  訓練パケットヘッダ付加部、２０  従系計算機、３０  訓練管理装置、
４０  ネットワーク、１００  訓練兼用装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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