(57)【要約】【課題】プラントを直接制御する制御対象装置に対して送信される制御命令情報の不正な変更、改ざん等を防げるようにする。【解決手段】制御システムが、暗号化された制御命令情報を送信する制御命令送信装置と、前記制御命令情報に基づいて制御対象の制御を実行する制御装置と、前記制御装置により制御される制御対象装置と、を備え、前記制御装置は、前記暗号化された制御命令情報を復号化する復号化部と、復号化された前記制御命令情報に基づいてプラントにおける制御対象装置の制御を実行する制御指令部と、を備える。【選択図】図１
2016126705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
暗号化された制御命令情報を送信する制御命令送信装置と、
前記制御命令情報に基づいて制御対象の制御を実行する制御装置と、
前記制御装置により制御される制御対象装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記暗号化された制御命令情報を復号化する復号化部と、
復号化された前記制御命令情報に基づいてプラントにおける制御対象装置の制御を実行する制御指令部と、
を備える制御システム。
【請求項２】
前記復号化部は、演算実行前に前記暗号化された制御命令情報を復号化して記憶部の復号化制御命令格納領域に記録し、
前記制御指令部は、前記復号化制御命令格納領域から復号化された前記制御命令情報を取得して、当該制御命令情報に基づいて制御対象装置の制御を実行する
請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記制御指令部は、取得した前記制御命令情報を機械語へ変換し、機械語へ変換された元の制御命令情報を前記復号化制御命令格納領域から削除する、
請求項２に記載の制御システム。
【請求項４】
前記制御指令部は、前記暗号化された制御命令情報の復号化を前記復号化部に要求し、前記復号化部が複合化した制御命令情報を用いて制御対象装置の制御を実行する
請求項１に記載の制御システム。
【請求項５】
前記復号化部は、前記制御命令情報を復号化して記憶部の復号化制御命令格納領域に記録し、
前記制御指令部は、復号化された前記制御命令情報を前記復号化制御命令格納領域から読み出して機械語へ変換し、機械語へ変換された元の制御命令情報を前記復号化制御命令格納領域から削除する、
請求項４に記載の制御システム。
【請求項６】
前記制御装置は制御対象装置と通信ネットワークにより接続され、
前記制御対象装置は暗号化複合化装置を備え、
前記暗号化複合化装置は、
前記制御装置と前記制御対象装置との間で送受信される制御指令または制御結果情報の暗号化処理と復号化処理とを行いそれら情報を一方の装置から他方の装置へと転送する
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の制御システム。
【請求項７】
演算に用いる演算情報の比較用として用いられる比較情報を予め記憶する比較情報データベースを備え、
前記制御命令送信装置は、
自装置で取得した演算情報に対応する前記比較情報を取得してそれら情報が一致するかを判定する一致判定部と、
前記一致判定部が一致しないと判定した場合に警報情報を出力する警報情報出力部と、
を備える請求項１から請求項４の何れか一項に記載の制御システム。
【請求項８】
演算に用いる演算情報の比較用として用いられる比較情報を予め記憶する比較情報データベースを備え、
前記制御装置は、
自装置で取得した演算情報に対応する前記比較情報を取得してそれら情報が一致するかを判定する一致判定部と、
前記一致判定部が一致しないと判定した場合に警報情報を出力する警報情報出力部と、
を備える請求項１から請求項４の何れか一項に記載の制御システム。
【請求項９】
前記制御命令送信装置または前記制御装置の少なくとも一方が、
送信する前記制御命令情報を異なる暗号鍵で暗号化する暗号化部を備える、請求項１から請求項６の何れか一項に記載の制御システム。
【請求項１０】
暗号化された制御命令情報を送信する制御命令送信装置と、
前記制御命令情報に基づいて制御対象の制御を実行する制御装置と、
前記制御装置により制御される制御対象装置と、を備えたプラントの制御システムにおいて、
前記制御装置が、
前記暗号化された制御命令情報を復号化する復号化ステップと、
復号化された前記制御命令情報に基づいてプラントにおける制御対象装置の制御を実行する制御指令ステップと、
を有する制御方法。
【請求項１１】
暗号化された制御命令情報を送信する制御命令送信装置と、
前記制御命令情報に基づいて制御対象の制御を実行する制御装置と、
前記制御装置により制御される制御対象装置と、を備えた制御システムにおける前記制御装置のコンピュータに、
前記暗号化された制御命令情報を復号化する復号化ステップと、
復号化された前記制御命令情報に基づいてプラントにおける制御対象装置の制御を実行する制御指令ステップと、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御システム、制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
情報システムとの連携等の目的で、プラントを制御する制御システムがインターネット等の通信ネットワークに接続される場合がある。制御システムの通信ネットワークへの接続に伴い、制御システムのセキュリティ対策のための技術が提案されている。
ここで特許文献１には、関連する技術として監視対象の規模が大きく、監視データの量が多い場合においても信頼性の万全な監視システムについての技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２０２０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところでプラントを直接制御する制御対象装置に対して送信される制御命令情報についてその制御命令の不正な変更等を防ぐ必要がある。
【０００５】
本発明は、プラントを直接制御する制御対象装置に対して送信される制御命令情報の不正な変更、改ざん等を防ぐことができる制御システム、制御方法およびプログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、制御システムは、暗号化された制御命令情報を送信する制御命令送信装置と、前記制御命令情報に基づいて制御対象の制御を実行する制御装置と、前記制御装置により制御される制御対象装置と、を備え、前記制御装置は、前記暗号化された制御命令情報を復号化する復号化部と、復号化された前記制御命令情報に基づいてプラントにおける制御対象装置の制御を実行する制御指令部と、を備える。
【０００７】
前記復号化部は、演算実行前に前記暗号化された制御命令情報を復号化して記憶部の復号化制御命令格納領域に記録し、前記制御指令部は、前記復号化制御命令格納領域から復号化された前記制御命令情報を取得して、当該制御命令情報に基づいて制御対象の制御を実行するようにしてもよい。
【０００８】
前記制御指令部は、取得した前記制御命令情報を機械語へ変換し、機械語へ変換した前記制御命令情報を前記復号化制御命令格納領域から削除するようにしてもよい。
【０００９】
前記制御指令部は、前記暗号化された制御命令情報の復号化を前記復号化部に要求し、前記復号化部が複合化した制御命令情報を用いて制御対象装置の制御を実行するようにしてもよい。
【００１０】
前記復号化部は、前記制御命令情報を復号化して記憶部の復号化制御命令格納領域に記録し、前記制御指令部は、復号化された前記制御命令情報を前記復号化制御命令格納領域から読み出して機械語へ変換し、機械語へ変換した前記制御命令情報を前記復号化制御命令格納領域から削除するようにしてもよい。
【００１１】
前記制御装置は制御対象装置と通信ネットワークにより接続され、前記制御対象装置は暗号化複合化装置を備え、前記暗号化複合化装置は、前記制御装置と前記制御対象装置との間で送受信される制御命令情報または制御結果情報の暗号化処理と復号化処理とを行いそれら情報を一方の装置から他方の装置へと転送するようにしてもよい。
【００１２】
演算に用いる演算情報の比較用として用いられる比較情報を予め記憶する比較情報データベースを備え、前記制御命令送信装置は、自装置で取得した演算情報に対応する前記比較情報を取得してそれら情報が一致するかを判定する一致判定部と、前記一致判定部が一致しないと判定した場合に警報情報を出力する警報情報出力部と、を備えるようにしてもよい。
【００１３】
演算に用いる演算情報の比較用として用いられる比較情報を予め記憶する比較情報データベースを備え、前記制御装置は、自装置で取得した演算情報に対応する前記比較情報を取得してそれら情報が一致するかを判定する一致判定部と、前記一致判定部が一致しないと判定した場合に警報情報を出力する警報情報出力部と、を備えるようにしてもよい。
【００１４】
前記制御命令送信装置または前記制御装置の少なくとも一方が、送信する前記制御命令情報を異なる暗号鍵で暗号化する暗号化部を備えるようにしてもよい。
【００１５】
本発明の第２の態様によれば、制御方法は、暗号化された制御命令情報を送信する制御命令送信装置と、前記制御命令情報に基づいて制御対象の制御を実行する制御装置と、前記制御装置により制御される制御対象装置と、を備えたプラントの制御システムにおいて、前記制御装置が、前記暗号化された制御命令情報を復号化する復号化ステップと、復号化された前記制御命令情報に基づいてプラントにおける制御対象装置の制御を実行する制御指令ステップと、を有する。
【００１６】
本発明の第３の態様によれば、プログラムは、暗号化された制御命令情報を送信する制御命令送信装置と、前記制御命令情報に基づいて制御対象の制御を実行する制御装置と、前記制御装置により制御される制御対象装置と、を備えた制御システムにおける前記制御装置のコンピュータに、前記暗号化された制御命令情報を復号化する復号化ステップと、復号化された前記制御命令情報に基づいてプラントにおける制御対象装置の制御を実行する制御指令ステップと、を実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１７】
上記した制御システム、制御方法およびプログラムによれば、プラントを直接制御する制御対象装置に対して送信される制御命令情報の不正な変更、改ざん等を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態における制御システムの機能構成を示す概略ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態において、制御システムが行う処理手順の例を示す図である。
【図３】同実施形態において、プラント制御装置がコンパイラ方式にて行う処理の例を示す図である。
【図４】同実施形態におけるプラント制御装置の記憶部の記憶領域の構成例を示す図である。
【図５】同実施形態において、プラント制御装置がインタプリタ方式にて行う処理の例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態における制御システムの機能構成を示す概略ブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施形態における制御システムの機能構成を示す概略ブロック図である。
【図８】本発明の第４の実施形態における制御システムの機能構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図１は、本発明の一実施形態における制御システムの機能構成を示す概略ブロック図である。同図において、制御システム１は、ルータ１６０と、汎用コンピュータ１７０と、ファイヤウォール１８０と、制御ロジック設計用コンピュータ２４０と、プラント監視用コンピュータ２５０と、プラント制御装置２６０とを備える。これら各コンピュータは通信ネットワークを介して接続されている。
【００２０】
具体的には、ルータ１６０は外部ネットワーク９００と接続されている。またルータ１６０と、汎用コンピュータ１７０と、ファイヤウォール１８０とが第一ネットワーク１００を介して接続されている。
またファイヤウォール１８０と、制御ロジック設計用コンピュータ２４０と、プラント監視用コンピュータ２５０と、プラント制御装置２６０とが、第二ネットワーク２００を介して接続されている。
第一ネットワーク１００と第二ネットワーク２００とはファイヤウォールを介して接続されている。
【００２１】
またプラント制御装置２６０は、第三ネットワーク５００を介して入出力モジュール３００、シーケンサ４００と接続されている。入出力モジュール３００はフィールド機器３１０と、またシーケンサ４００はフィールド機器４１０と、それぞれ信号ケーブルを介して接続されている。
【００２２】
ルータ１６０は外部ネットワーク９００と第一ネットワーク１００との間の通信を中継する中継装置である。
汎用コンピュータ１７０は各種業務処理等に利用されるコンピュータである。
ファイヤウォール１８０は第一ネットワーク１００と第二ネットワーク２００の間の通信の中継にあたり、中継する通信を選別して一方から他方のネットワークへの通信に必要のない信号を遮断する。
【００２３】
制御ロジック設計用コンピュータ２４０は、制御命令情報の一つである制御ロジックや、制御命令情報の一つである制御パラメータ等を記憶し、プラント制御装置へ送信するコンピュータである。
プラント監視用コンピュータ２５０は、プラント管理者がプラントの各制御情報を監視するために設けられたコンピュータである。
プラント制御装置２６０は制御ロジック設計用コンピュータ２４０から受信した制御命令情報に基づいて、制御対象装置を制御するコンピュータである。
【００２４】
入出力モジュール３００は、制御対象装置であるフィールド機器３１０とプラント制御装置２６０との間の信号の受け渡しを行う装置である。
シーケンサ４００は、制御対象装置であるフィールド機器４１０とプラント制御装置２６０との間の信号の受け渡しを行う装置である。
【００２５】
制御ロジック設計用コンピュータ２４０は、処理部２４１と、記憶部２４５とを備えている。処理部２４１は、暗号化部２４２と、復号化部２４３と、ロジック生成部２４４とを備えている。
プラント制御装置２６０は、処理部２６１と、記憶部２６５とを備えている。処理部２６１は、暗号化部２６２と、復号化部２６３と、制御指令部２６４とを備えている。
【００２６】
これら制御ロジック設計用コンピュータ２４０、プラント制御装置２６０の各機能部は、それら制御ロジック設計用コンピュータ２４０やプラント制御装置２６０のＣＰＵが記憶するプログラムを実行することにより、それら装置に備わる機能部である。制御ロジック設計用コンピュータ２４０の記憶部２４５や、プラント制御装置２６０の記憶部２６５は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等により構成されている。
【００２７】
そして制御システム１において、制御ロジック設計用コンピュータ２４０が、暗号化された制御命令情報を送信する。制御ロジック設計用コンピュータ２４０は、制御命令送信装置の例に該当する。
また、プラント制御装置２６０は、制御命令情報に基づいて制御対象の制御を実行する。プラント制御装置２６０は、制御装置の例に該当する。
フィールド機器３１０、４１０は、いずれも、プラント制御装置２６０により制御される。フィールド機器３１０、４１０は、それぞれ、制御対象装置の例に該当する。但し、制御システム１が備える制御対象装置の数は、２つに限らず１つ以上であればよい。
プラント制御装置２６０は、暗号化された制御命令情報を復号化し、復号化された制御命令情報に基づいて、プラントにおけるフィールド機器３１０、４１０それぞれの制御を実行する。
【００２８】
＜第１の実施形態＞
次に、第１の実施形態による制御システムの処理フローについて説明する。
図２は、制御システム１が行う処理手順の例を示す図である。
まず、制御ロジック設計用コンピュータ２４０のロジック生成部２４４が、汎用コンピュータ１７０や、プラント監視用コンピュータ２５０の制御に基づいて、制御命令情報である制御ロジックを生成する。すると暗号化部２４２はその制御ロジックを暗号化して記憶部２４５に予め格納しておく。このように記憶部２４５に格納した暗号化された制御ロジックは、フィールド機器３１０を制御するために必要な様々な制御ロジックであってよい。
【００２９】
そして、プラント制御装置２６０の制御指令部２６４は、フィールド機器３１０、４１０を制御する際に、制御ロジック設計用コンピュータ２４０に制御命令情報を要求する（ステップＳ１０１）。すると、制御ロジック設計用コンピュータ２４０の処理部２４１は、要求に対応する制御命令情報を記憶部２４５から読み取る（ステップＳ１０２）。この制御命令情報は暗号化されている。処理部２４１は読み取った制御命令情報をプラント制御装置２６０へ送信する（ステップＳ１０３）。
【００３０】
プラント制御装置２６０が制御命令情報を受信すると（ステップＳ１０４）、処理部２６１が制御命令情報を復号化してロジック演算を行う（ステップＳ１０５）。そして、プラント制御装置２６０は、入出力モジュール３００またはシーケンサ４００のうち、制御対象となるフィールド機器３１０または４１０に接続されている一方に、演算結果（制御指令）を送信する（ステップＳ１０６）。入出力モジュール３００（またはシーケンサ４００）は、演算結果を受信すると（ステップＳ１０７）、受信した演算結果をフィールド機器３１０（またはフィールド機器４１０）へ出力する（ステップＳ１０８）。これにより、フィールド機器３１０またはフィールド機器４１０が制御される（ステップＳ１０９）。ここでプラント制御装置２６０の制御命令情報の処理方法として、コンパイラ方式とインタプリタ方式の２方式が存在し、これらの方式について以下説明する。
【００３１】
（コンパイラ方式）
図３は、プラント制御装置２６０がコンパイラ方式にて行う処理の例を示す図である。同図の横軸は時間を示す。また、Ｔは演算周期を示す。ＴＲはリロード周期（プラント制御装置２６０が制御命令情報を制御ロジック設計用コンピュータ２４０から取得する周期）を示す。
図４は、プラント制御装置２６０の記憶部２６５の記憶領域の構成例を示す図である。同図において、記憶部２６５の記憶領域には、暗号ロジックコード格納領域２６５−１と、復号値格納領域２６５−２と、中間値格納領域２６５−３と、機械語格納領域２６５−４とが含まれている。
【００３２】
コンパイラ方式においては、初期化処理Ｐ１１と演算処理Ｐ１２との２つの処理に区別される。
まず、初期化処理Ｐ１１において、プラント制御装置２６０の処理部２６１は、制御ロジック設計用コンピュータ２４０より暗号化された制御命令情報を受信する（ステップＳ２０１）。処理部２６１は、暗号化された制御命令情報を、記憶部２６５の暗号ロジックコード格納領域２６５−１に記録する（ステップＳ２０２）。
プラント制御装置２６０が制御ロジックをロードすると、復号化部２６３が、制御命令情報を復号化する（ステップＳ２０３）。復号化部２６３は、復号化した制御命令情報を、記憶部２６５の復号値格納領域２６５−２へ記録する。復号値格納領域は、復号化制御命令格納領域の例に該当する。
【００３３】
次にプラント制御装置２６０の制御指令部２６４が、復号値格納領域２６５−２に記録した制御命令情報を読み取る。そして制御指令部２６４は、機械語変換プログラムを用いて制御命令情報を機械語へ変換し、記憶部２６５の機械語格納領域２６５−４に記録する（ステップＳ２０４）。そして制御指令部２６４は、復号値格納領域２６５−２に記録されている対応する制御命令情報（機械語に変換された元の制御命令情報）を削除する（ステップＳ２０５）。
【００３４】
次に、コンパイラ方式の演算処理Ｐ１２において、プラント制御装置２６０の制御指令部２６４は、初期化処理において変換された機械語を用いて制御を行う。この制御において、制御指令部２６４は、フィールド機器３１０または４１０から送信されてきたセンシング情報（測定値）を受信する（ステップＳ２１１）。次に制御指令部２６４は、センシング情報に対応する演算処理として、当該センシング情報を用いて、機械語格納領域２６５−４に記録されている制御命令情報（制御ロジック）を先頭から順次実行する（ステップＳ２１２）。そして制御指令部２６４は、その制御命令情報の実行中に、自ワーク値や演算結果を記憶部２６５の中間値格納領域２６５−３に記録する。そして制御指令部２６４は、演算結果（制御指令）を制御ロジック設計用コンピュータ２４０や、フィールド機器３１０、４１０へ送信する（ステップＳ２１３）。制御指令部２６４はこの演算結果の情報の暗号化を暗号化部２６２に要求し、その結果暗号化された演算結果を、制御ロジック設計用コンピュータ２４０や、フィールド機器３１０、４１０へ送信するようにしてもよい。
そして制御指令部２６４は、センシング情報の受信から演算結果の送信の処理を繰り返した後、初期化の処理を行うようにしてもよい。
【００３５】
（インタプリタ方式）
図５は、プラント制御装置２６０がインタプリタ方式にて行う処理の例を示す図である。同図の横軸は時間を示す。また、Ｔは演算周期を示す。ＴＲはリロード周期を示す。
インタプリタ方式においても、初期化処理Ｐ２１と演算処理Ｐ２２との２つの処理に区別される。
まず、初期化処理Ｐ２１において、プラント制御装置２６０の処理部２６１は、制御ロジック設計用コンピュータ２４０より暗号化された制御命令情報を受信する（ステップＳ３０１）。処理部２６１は、暗号化された制御命令情報を、記憶部２６５の暗号ロジックコード格納領域２６５−１に記録する（ステップＳ３０２）。
【００３６】
次に、インタプリタ方式の演算処理Ｐ２２において、プラント制御装置２６０の制御指令部２６４は、フィールド機器３１０または４１０から送信されてきたセンシング情報（測定値）を受信する（ステップＳ３１１）。すると制御指令部２６４は、暗号ロジックコード格納領域２６５−１に記録されている暗号化された制御命令情報を読み取り、復号化部２６３へ復号処理を要求する。すると復号化部２６３が制御命令情報を復号化する（ステップＳ３１２）。復号化部２６３は、復号化した制御命令情報を、記憶部２６５の復号値格納領域２６５−２へ記録する。
次にプラント制御装置２６０の制御指令部２６４が、復号値格納領域２６５−２に記録した制御命令情報を読み取る。そして制御指令部２６４は、機械語変換プログラムを用いて制御命令情報を機械語へ変換し、記憶部２６５の機械語格納領域２６５−４に記録する（ステップＳ３１３）。そして制御指令部２６４は、復号値格納領域２６５−２に記録されている、対応する制御命令情報（機械語に変換された元の制御命令情報）を削除する（ステップＳ３１４）。
【００３７】
次に制御指令部２６４は、センシング情報に対応する演算処理として、当該センシング情報を用いて、機械語格納領域２６５−４に記録されている制御命令情報（制御ロジック）を先頭から順次実行する（ステップＳ３１５）。そして制御指令部２６４は、その制御命令情報の実行中に、自ワーク値や演算結果を記憶部２６５の中間値格納領域２６５−３に記録する。そして制御指令部２６４は、演算結果（制御指令）を制御ロジック設計用コンピュータ２４０や、フィールド機器３１０、４１０へ送信する（ステップＳ３１６）。制御指令部２６４はこの演算結果の情報の暗号化を暗号化部２６２に要求し、その結果暗号化された演算結果を、制御ロジック設計用コンピュータ２４０や、フィールド機器３１０、４１０へ送信するようにしてもよい。
そして制御指令部２６４は、演算処理を行って演算結果の送信の処理を繰り返した後、初期化の処理を行うようにしてもよい。
【００３８】
以上のように、制御ロジック設計用コンピュータ２４０は、暗号化された制御命令情報を送信する。そして、プラント制御装置２６０では、復号化部２６３が、暗号化された制御命令情報を復号化し、制御指令部２６４は、復号化された制御命令情報に基づいてフィールド機器３１０、４１０の制御を実行する。
このように、制御ロジック設計用コンピュータ２４０が送信する制御命令情報が暗号化されているので、プラントを直接制御する制御対象装置に対して送信される制御命令情報の不正な変更、改ざん等を防ぐことができる。
【００３９】
また、復号化部２６３は、演算実行前に暗号化された制御命令情報を復号化して記憶部２６５の復号値格納領域２６５−２に記録する。そして、制御指令部２６４は、復号値格納領域２６５−２から復号化された制御命令情報を取得して、当該制御命令情報に基づいて制御対象の制御を実行する。
このように、プラント制御装置２６０は、コンパイラ方式に対応して制御対象装置の制御を行うことができる。
【００４０】
また、制御指令部２６４は、取得した制御命令情報を機械語へ変換し、機械語へ変換された元の制御命令情報を復号値格納領域２６５−２から削除する。
このように、制御指令部２６４が制御命令情報（復号化された制御命令情報）を復号値格納領域２６５−２から削除することで、暗号化されていない制御命令情報が復号値格納領域２６５−２に格納されている時間を短くすることができ、制御命令情報の不正な変更、改ざん等の可能性を低減させることができる。
【００４１】
また、制御指令部２６４は、暗号化された制御命令情報の復号化を復号化部２６３に要求し、復号化部２６３が複合化した制御命令情報を用いて制御対象装置の制御を実行する。
このように、プラント制御装置２６０は、インタプリタ方式に対応して制御対象装置の制御を行うことができる。
【００４２】
また、制御指令部２６４は、復号化された制御命令情報を復号値格納領域２６５−２から読み出して機械語へ変換し、機械語へ変換された元の制御命令情報を復号値格納領域２６５−２から削除する。
このように、制御指令部２６４が制御命令情報（復号化された制御命令情報）を復号値格納領域２６５−２から削除することで、暗号化されていない制御命令情報が復号値格納領域２６５−２に格納されている時間を短くすることができ、制御命令情報の不正な変更、改ざん等の可能性を低減させることができる。
【００４３】
＜第２の実施形態＞
図６は、本発明の第２の実施形態における制御システムの機能構成を示す概略ブロック図である。
第２の実施形態においてはフィールド機器３１０、４１０が、暗号化複合化部の機能を備える点で第１の実施形態と異なる。図６に示すように第２の実施形態による制御システムにおいては、フィールド機器３１０が暗号化複合化部３１１を、またフィールド機器４１０が暗号化複合化部４１１をそれぞれ備えている。
このようなフィールド機器３１０、４１０は、センシング情報を暗号化して、プラント制御装置２６０へ向けて出力する。
またフィールド機器３１０、４１０は、暗号化された演算結果をプラント制御装置２６０から受信して、その演算結果を復号化してその演算結果を用いて動作を行う。
【００４４】
第２の実施形態によれば、プラント制御装置２６０はフィールド機器３１０、４１０と通信ネットワークにより接続され、フィールド機器３１０、４１０はそれぞれ、暗号化複合化部３１１、暗号化複合化部４１１を備えている。暗号化複合化部３１１、暗号化複合化部４１１は、いずれも、暗号化複合化装置の例に該当する。
そして暗号化複合化装置が、プラント制御装置２６０とフィールド機器３１０、４１０との間で送受信される制御指令（演算結果）または制御結果情報の暗号化処理と復号化処理とを行いそれら情報を一方の装置から他方の装置へと転送している。
このようにフィールド機器３１０やフィールド機器４１０に暗号化や復号化を行う機能を備えることで、演算結果やセンシング情報の不正な変更や改ざんを更に防止することができる。
【００４５】
＜第３の実施形態＞
図７は、本発明の第３の実施形態における制御システムの機能構成を示す概略ブロック図である。
第３の実施形態における制御システムでは、第二ネットワーク上にさらに比較情報データベース２８０を備える点で第１の実施形態と相違している。
また第３の実施形態における制御システムでは、制御ロジック設計用コンピュータ２４０の処理部２４１が一致判定部２４６と警報情報出力部２４７を備えるか、または、プラント制御装置２６０の処理部２６１が一致判定部２６６と警報情報出力部２６７を備える点で、第１の実施形態と相違している。
【００４６】
なお、第３の実施形態における制御システムにおいて、制御ロジック設計用コンピュータ２４０の処理部２４１が一致判定部２４６と警報情報出力部２４７を備え、さらに、プラント制御装置２６０の処理部２６１も一致判定部２６６と警報情報出力部２６７を備えるようにしてもよい。
比較情報データベース２８０は、演算に用いる演算情報の比較用として用いられる比較情報を予め記憶する。
また一致判定部２４６や一致判定部２６６は、取得した演算情報に対応する比較情報を比較情報データベース２８０より取得してそれら情報が一致するかを判定する。
警報情報出力部２４７は、演算情報と比較情報が一致しない場合に警報情報を出力する。
ここで演算情報とは、上述した制御命令情報であってもよいし、その他の演算に利用する情報やプログラム等であってよい。
【００４７】
次に、第３の実施形態における制御システムの処理フローについて説明する。
上述の第１の実施形態において、制御ロジック設計用コンピュータ２４０が制御命令情報を出力するにあたり、一致判定部２４６は、記憶部２４５から読み取った制御命令情報の復号化を復号化部２４３へ要求する。そして一致判定部２４６は、その結果取得した、復号化された制御命令情報に対応する比較情報を、比較情報データベース２８０から取得する。そして一致判定部２４６は、制御命令情報と比較情報とを比較して一致しない場合には警報情報出力部２４７へ警報出力を要求する。そして警報情報出力部２４７は警報情報を例えば、プラント監視用コンピュータ２５０へ出力する。これによりプラント監視用コンピュータ２５０は、警報情報をモニタ等に出力する。
【００４８】
以上の処理によれば、制御ロジック設計用コンピュータ２４０において、自装置で扱う演算情報に不正な変更（改ざん等）がないかを判定することができるので、さらにセキュリティを高めることができる。
なお、一致判定部２４６は、プラント制御装置２６０から演算情報を受信した場合に、比較情報と比較するようにしてもよい。または一致判定部２４６は、記憶部２４５に記録されている演算情報を定期的に読み取って、対応する比較情報と比較するようにし、その結果、警報情報出力部２４７が警報情報を出力するようにしてもよい。
【００４９】
または第３の実施形態における制御システムでは、プラント制御装置２６０が制御命令情報を受信した際に、一致判定部２６６は、受信した制御命令情報の復号化を復号化部２６３へ要求する。そして一致判定部２６６は、その結果取得した、復号化された制御命令情報に対応する比較情報を、比較情報データベース２８０から取得する。そして一致判定部２６６は、制御命令情報と比較情報とを比較して一致しない場合には警報情報出力部２６７へ警報出力を要求する。そして警報情報出力部２６７は警報情報を例えば、プラント監視用コンピュータ２５０へ出力する。これによりプラント監視用コンピュータ２５０は、警報情報をモニタ等に出力する。
以上の処理によれば、プラント制御装置２６０において、自装置で扱う演算情報に不正な変更（改ざん等）がないかを判定することができるので、さらにセキュリティを高めることができる。
なお、一致判定部２６６は、制御ロジック設計用コンピュータ２４０へ演算情報を送信する前に、その演算情報と比較情報と比較するようにしてもよい。または一致判定部２６６は、記憶部２６５に記録されている演算情報を定期的に読み取って、対応する比較情報と比較するようにし、その結果、警報情報出力部２６７が警報情報を出力するようにしてもよい。
【００５０】
なお第３の実施形態において、第２の実施形態のようにフィールド機器３１０、４１０が暗号化複合化部の機能を備えるようにしてもよい。
【００５１】
＜第４の実施形態＞
図８は、本発明の第４の実施形態における制御システムの機能構成を示す概略ブロック図である。
第４の実施形態においては、制御ロジック設計用コンピュータ２４０が処理部２４１としてデータ分割部２４８、暗号鍵変更部２４９をさらに備える点で第３の実施形態と相違している。
また第４の実施形態においては、プラント制御装置２６０が処理部２６１としてデータ分割部２６８、マルチタスク機能部２６９、暗号鍵変更部２７０を更に備える点で第３の実施形態と相違している。
【００５２】
ここでデータ分割部２４８、２６８は、他装置に送信するデータを分割する機能部である。
また暗号鍵変更部２４９、２７０は、データの暗号化に用いる暗号鍵をデータの暗号化処理の都度変更する機能部である。
またマルチタスク機能部２６９は、分割されたデータ毎に暗号化または復号化をマルチタスクで処理する機能部である。
【００５３】
次に第４の実施形態による制御システムの処理フローについて説明する。
上述の第１〜第３の実施形態の処理において制御ロジック設計用コンピュータ２４０は制御命令情報等の送信情報を送信する際、暗号化されていればその送信情報を復号化部２４３において復号化する。そしてデータ分割部２４８はその送信情報を所定数または所定データサイズに分割する。データ分割部２４８は暗号鍵変更部２４９に分割した数の暗号鍵の出力を要求する。すると暗号鍵変更部２４９は、分割数に応じた数の異なる暗号鍵を生成して出力する。処理部２４１は送信情報を送信する際、分割によって生成された分割報それぞれについて、対応する順番で生成された暗号鍵を用いて暗号化し、その暗号化された分割情報を、順次プラント制御装置２６０へ送信する。
【００５４】
プラント制御装置２６０においては、暗号化された分割情報を順次受信し、復号化部２６３が対応する復号鍵を生成して復号する。なお復号化部２６３と暗号鍵変更部２４９はデータ送信または受信した分割データの初期タイミングからの分割数により、予め対応する暗号鍵と復号鍵をそれぞれ生成できるようにプログラムされているものとする。そして処理部２６１は、復号化された分割情報を結合して、元の制御命令情報等を生成する。
【００５５】
またプラント制御装置２６０においても、制御ロジック設計用コンピュータ２４０と同様に、演算結果等の送信情報を送信する際、暗号化されていればその送信情報を復号化部２６３において復号化する。そしてデータ分割部２６８はその送信情報を所定数または所定データサイズに分割する。データ分割部２６８は暗号鍵変更部２７０に分割した数の暗号鍵の出力を要求する。すると暗号鍵変更部２７０は、分割数に応じた数の異なる暗号鍵を生成して出力する。処理部２６１は送信情報を送信する際、分割によって生成された分割報それぞれについて、対応する順番で生成された暗号鍵を用いて暗号化し、その暗号化された分割情報を、順次、制御ロジック設計用コンピュータ２４０へ送信する。
【００５６】
制御ロジック設計用コンピュータ２４０においては、暗号化された分割情報を順次受信し、復号化部２４３が対応する復号鍵を生成して復号する。なお復号化部２４３と暗号鍵変更部２７０はデータ送信または受信した分割データの初期タイミングからの分割数により、予め対応する暗号鍵と復号鍵をそれぞれ生成できるようにプログラムされているものとする。そして処理部２４１は、復号化された分割情報を結合して、元の制御命令情報等を生成する。
【００５７】
以上第４の実施形態によれば、制御システムにおいて、制御ロジック設計用コンピュータ２４０またはプラント制御装置２６０の少なくとも一方が、送信する情報（制御命令情報）を異なる暗号鍵で暗号化して相手側の装置に送信する。
このような処理によれば制御ロジック設計用コンピュータ２４０とプラント制御装置２６０との間で送受信されるデータが異なる暗号鍵によって暗号化されているため、さらにセキュリティを高めることができる。
【００５８】
なお上述の制御ロジック設計用コンピュータ２４０やプラント制御装置２６０においては、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００５９】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００６０】
１  制御システム
１６０  ルータ
１７０  汎用コンピュータ
１８０  ファイヤウォール
２４０  制御ロジック設計用コンピュータ
２４１、２６１  処理部
２４２、２６２  暗号化部
２４３、２６３  復号化部
２４４  ロジック生成部
２４５、２６５  記憶部
２４６、２６６  一致判定部
２４７、２６７  警報情報出力部
２４８、２６８  データ分割部
２４９、２７０  暗号鍵変更部
２５０  プラント監視用コンピュータ
２６０  プラント制御装置
２６４  制御指令部
２６９  マルチタスク機能部
２８０  比較情報データベース
３００  入出力モジュール
３１０、４１０  フィールド機器
３１１、４１１  暗号化復号化部
４００  シーケンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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