京都産業⼤学 情報理⼯学部 開設記念シンポジウム「制御システムセキュリティについて」2017.6.23
ファットウエア株式会社
技術研究組合制御システムセキュリティセンター
⼩林和真

京都産業大学 情報理工学部 開設記念シンポジウム

My first moments - February 25, 2013l Cyber Security exercise for BA system– METI(the Minister of Economics, Trade andIndustry) promoted this exercise.
– The target is Roppongi Hills that is a landmark
intelligent building in Tokyo.

京都産業大学 情報理工学部 開設記念シンポジウム

2制御システムとは
l発電所やガスプラント、工場、ビル監視など、生活に直結する重要インフラの監視・制御等を行うシステム。
l企業等の情報システムを支えるサーバやパソコンに加えて、PLCやDCS ※などのコントローラが主要な構成要素。
l重要インフラにおける制御システムのセキュリティ対策では、従来の情報システムとは異なる対策が必要。
従来のITセキュリティ

オフィスや家庭のパソコン

コ ン ピ ュ ータ ウィ ルス
フ ィ ッ シ ン グ詐欺
なり すま し遠隔操作
情報の機密性が重要

DCS

PLC

※PLC(programmable logic controller)：
プログラム可能なシーケンス制御装置
DCS(distributed control system)：
分散形制御システム

制御システムセキュリティ

重要インフラの制御システム

標的型攻撃マルウェ ア
組織的サイ バー攻撃
制御システムが動き続けること(可用性)が重要

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3制御システムと情報システムの違い
l 制御システムは社会基盤、産業基盤を支えており、社会的な影響、事業継続上の影響が非常に大きく、 24時間、365日稼働を続ける可用性（A）の担保が最重要である。
l 制御システムは利用期間が10年から20年と長く、情報系のOSなどのサポート期限をはるかに超えている。
制御システム情報システムセキュリティ優先度

A→I→C (可用性重視)

C→I→A (機密性重視)

システム利用期間

10～20年3～6年程度

稼動時間

24時間365日連続稼動（無休）

休止させる場合もある。

C(Confidential)：機密性I(Integrity)：完全性A(Availability)：可用性

Chesapeake Bay Program/CC BY 2.0

上記の違いから情報システムと類似する課題解決策をそのまま制御システムへ適用することは困難
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4制御システムのシステム構成例
インターネット

クライアントPC

オフィス系サーバ

一般オフィス（Web,DNS,Mailなど）生産計画や一般業務

ファイヤーウォール

生産管理
OPC Client

生産の管理・情報蓄積

ヒストリアン
サーバ

制御監視

VPN

コントローラへの生産指示や監視

ゲートウエイ(OPC Serverなど)

エンジニアリングステーション

リモートメンテナンスPC

オペレータ
ステーション

制御(コントローラ)
各種機器の制御を行い、製品を生産

コントローラ

リモートI/O・・・
アクチュエータ・・・

制御ネットワーク

コントローラやリモートI/Oからの指示で動作

計測機器(モータやバルブなど)

外部ネットワーク
情報ネットワーク

デバイス

DMZ
制御情報ネットワーク
フィールドネットワーク

役割毎にまとめられた層構造でシステムが構成されている
注：業種等によって実際の構成は異なる場合があります

京都産業大学 情報理工学部 開設記念シンポジウム5制御系ネットワークでの対策例
一般オフィス
生産計画や一般業務
情報ネットワーク

生産管理
生産の管理・情報蓄積制御システムでの問題• インターネットに接続されていない or 接続が許可されていない• 古いOSで運用されており、最新のプログラムが動作保証外の場合がある• アンチウイルスソフトウエア動作時などの負荷増大が許容されない
各ネットワーク毎の役割や特徴により使用できる対策技術が異なる

制御情報ネットワーク

情報ネットワーク

ブラックリスト型アンチウイルス対策、
IDS・IPS、ファイヤーウオールなど

制御情報ネットワーク

ブラックリスト型アンチウイルス対策、ファイヤーウオール、IDS、IPS、データダイオードなど

制御ネットワーク

IDS、ホワイトリストスイッチ

制御監視
コントローラへの生産指示や監視制御ネットワーク

制御(コントローラ)
各種機器の制御を行い、製品を生産
フィールドネットワーク

全ての箇所で有効な万能な対策手法はない！

デバイス
コントローラやリモートI/Oからの指示で動作
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6制御システム分野での標準化に関する技術動向■制御システムのセキュリティの標準・基準には、組織やシステムのレイヤに対応したもの、業種や業界に対応したものなど、様々な標準・基準が提案されている。
■こうした中で、汎用的な標準・基準として、IEC62443が注目されてきており、一部事業者の調達要件に挙がってきている。
■業界で評価認証が先行しているISCIやWIBの基準が、IEC62443のシリーズに統合される動きとなっている。

標準化
対象

汎用制御システム

専用（業種）システム
石油・化学
プラント

組織システム

NERC
CIP
IEC
62443

スマートグリッド

鉄道システムNIST
IR7628ISO/IEC
62278

WIB
認

コンポー
ネント

電力システムISCIIEC61850

IEEE1686

認
ISCI: ISA Security Compliance Institute

凡例
WIB: International Instrument User’s Association

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国際標準

業界標準

認 ：認証ｽｷｰﾑ有7

電⼒分野のセキュリティ事故事例●2003年1月25日に米オハイオ州のDavis-Besse原子力発電所においてマイクロソフトのSQL Server 2000を狙ったSlammerワー
ムに感染し、監視制御システム（SCADAシステム）が約5時間に渡って停止した。
●制御用コンピュータも約6時間に渡り停止した。他の電力施設を結ぶ通信トラフィックも混乱し、通信の遅延や遮断にいたった。
Davis-Bess原子力発電所

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8⾃動⾞分野のセキュリティ事故事例
l2005年米国で、外部から持ち込まれて接続されたノートPCにより、独ダイム
ラーの13の工場がWORM_ZOTOBなどの不正プログラムによって操業停止になった。
l各工場の製造ラインが止まり、5万人の自動車工場の労働者は50分間作業ができない状態になり、1400万ドル（約17億円）の損害を出した。

n2008年に西日本の自動車会社の工場では、ベンダがエンジニアリング端末（操作パソコン）を入れ替えたところ、エンジニアリング端末にウィルスが混入していた。
nその結果、3日間程度工場の製造ラインの応答が遅くなり、原因究明には1ヶ月を要した
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9⽯油化学分野のセキュリティ事故事例
l2008年トルコで、石油パイプラインが爆発した。パイプラインに設置されている監視カメラの通信ソフトの脆弱性を利用して内部ネットワークに侵入した。
不正に動作制御系にアクセスし、管内の圧力を異常に高めて爆発を引き起こした。
l攻撃者はすべての警報装置（カメラやセンサ）の動作を止め、通信を遮断するなどの操作も実施した。
Oil pipelineWill Russell/CC BY 2.0

Oil pipeline(全体図)

写真は参考画像です

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10最も有名になった制御システムへのサイバー攻撃：Stuxnet
・ 2010年9月に、イランにある核燃料施設のウラン濃縮用遠心分離機を標的として、サイバー攻撃がなされた
・4つの未知のWindowsの脆弱性を利用しており、PCの利用者がUSBメモリの内容をWindows Explorerで表示することにより感染する・遠心分離機には過剰な負荷がかかり、20%が破壊されたと言われている
・イランの核開発計画は、Stuxnetにより大幅に遅れた（3年程度）との噂もある
USBメモリシマンテック社が確認した感染数を各国別に示したもの

マルウェア
感染

マルウェア

制御用PC
SIMATIC WinCC

S7シリーズの PLC

遠心分離機
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Source: http://ebiquity.umbc.edu/blogger/2010/09/23/isstuxnet-a-cyber-weapon-aimed-at-an-iraniannuclear-site/11製鉄分野のセキュリティ事故事例
l2014年ドイツで、製鉄所の溶鉱炉のコントロールなど内部システムのコントロールを許可するユーザIDとパスワードが、攻撃者に電子メールに添付したマルウェアを使われ、不正入手された。
l溶鉱炉を正常に停止できず、生産設備が損傷する大きな被害を受けた。
SCADAを攻撃対象として、SCADAの設定ファイルが改ざんされた。
Steelworks

攻撃者がリモートアクセス経路
で内部システムに不正アクセス

インターネット

Firewall

内部システム京都産業大学 情報理工学部 開設記念シンポジウム

12⽇本の取り組み状況
2010

2011

2012

2013

2014-2016

2017

2018-

経済産業省の動向
海外でのセキュリティ関連規格
認証制度の普及・拡大
サイバーセキュリティと経済研究会（2010/12～2011/8）
制御システムセキュリティ検討タスクフォース（2011/10～2012/4）

CSS-Base6で継続
電力・ガス・ビル
３分野のサイバー
セキュリティ演習

電力・ガス・電力・ガス・ビル・化学ビル・化学
4分野のサイバー 4分野のサイバー
セキュリティ演習 セキュリティ演習

東京研究センター
東北多賀城本部
CSSCテストベッド（CSS-Base6)
技術研究組合制御システム
セキュリティセンター(CSSC)（2012/3/6発足）

2017.
4.1
開所

IPA ICS-COE

Stuxnet京都産業大学 情報理工学部 開設記念シンポジウム

13

CSSCの概要
名称

技術研究組合 制御システムセキュリティセンター
（英⽂名）Control System Security Center（略称） CSSC※経済産業⼤⾂認可法⼈

設⽴⽇

2012年3月6日（登録完了日）

所在地【東北多賀城本部(TTHQ)】
宮城県多賀城市桜⽊3-4-1（みやぎ復興パーク F-21棟 6階）

構成

組合員：
特別賛助会員：賛助会員：
連携団体：

URL

http://www.css-center.or.jp(2016/10/1時点)

全32組織
全14組織
全16組織
全13組織

活動目的
1 重要インフラを中心とする制御システムセキュリティの確保
2 制御システムのセキュリティ確保に伴う輸出競争力強化
3 被災地の復興への貢献
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14制御システムセキュリティの普及啓発⼈材育成サイバーセキュリティ演習の実施概要
目的

電力分野、ガス分野、ビル分野、化学分野において、現場の担当者、技術者、関係するベンダ等が、CSS-Base6の模擬プラントを用いて、制御システムにおけるセキュリティ上の脅威を認識し、セキュリティインシデント発生の検知手順や障害対応手順の妥当性の検証を目的とするサイバーセキュリ
ティ演習を実施し、各分野の参加者における制御システムセキュリティにおける対策を中心とした知見の獲得を促す。

日時・場所

CSS-Base6を用いて2014年1月～3月にかけて4分野、5回に分けて実施

参加者

ガス1回目 （1日目46名、2日目35名）、ガス2回目（1日目65名、2日目59名）、化学 29名、ビル 66名、電力（1日目79名、2日目83名）計462名参加。業界団体、事業者、有識者、所管省庁 等が参加

成果展開： 各分野にて制御分野に焦点を当てた演習を実施
平成27年度以降も各分野と連携し推進する予定
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15東北多賀城本部（テストベッド：CSS-Base6）
システム評価室
(研修室)

演習室A
演習室B

みやぎ復興パーク F21棟6階
総面積 2,048㎡

演習室C

演習室D

入り口
中央監視卓
（3面マルチディスプレイ）

Red
Team室

模擬プラント室

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16

サイバーセキュリティテストベッドCSS-Base6の全体像
模擬プラント室

エントランス
中央監視卓

化学

システム評価室
火力発電ビル

演習室
サーバルームガス

その他、排水下水、ス
マートシティ、組立等7種
9式 を保有京都産業大学 情報理工学部 開設記念シンポジウム

17

複数の防御策とそのバランスで制御システムを守る
MESサーバ

MES端末

GW

２

制御情報ネットワーク

ルータ

エンジステーション オペレータステーション ヒストリアン GW OPC監視通信
ミラーポート付
スイッチングHUB

ハニーポット
専用HW

ミラーポート接続

制御ネットワーク

コント
ローラ

コント
ローラ

IO

IO

PLC
ネットワーク

エンジ用PC

①
各機器
で対策
す
る

②
シス
テ
ムで対策
す
る

③組
織現場を含めた人
で対策
す
る

PLC

制御システム構成例１

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18制御システムセキュリティにおける開発課題
攻撃技術の解析技術
・逐次攻撃技術の解析を⾏い、いち早く対策技術を検討
lログのセキュアな蓄積と分析技術
・ネットワークトラフィックを関連ログを⾃動蓄積
・⾃動蓄積したログを異なるプロトコルやタイミングでセキュアに蓄積
・攻撃発⾒技術l
可⽤性を確保するための技術
・ノンストップアップグレード技術
・機能維持を前提とした縮退運転技術l
電磁波セキュリティ関連技術
・妨害電磁波検知技術
・コストを重視した電磁波シールド技術
l評価認証関連技術
・国産評価認証ツール
・分野別（ビル、スマートメータ、⾞等）のシステムの評価認証技術開発および評価認証スキーム構築l
オリンピックを⾒据えた建築関連技術
・竣⼯検査技術・セキュアな競技施設建築技術
l
⾞関連技術
・⾞のためのセキュリティ検証技術
・⾞のためのテストベッド構築運⽤技術
l普及啓発関連・重要インフラ向けの制御システムに焦点を当てたサイバーセキュリティ演習
・可搬型模擬システムの構築
・経営者向け普及啓発l京都産業大学 情報理工学部 開設記念シンポジウム

19京都産業大学
情報理工学部 開設記念シンポジウム

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