Computer Security Symposium 201611 - 13 October 2016

いわゆるスマートトイとスマートフォンとの接続形態に関する調査（2016 年 7 月現在）
大坪 雄平1,3

三村 守2,3

田中 英彦3

概要：近年，スマートフォン等と連携するいわゆるスマートトイと呼ばれる新たな玩具が出現している．
例えば，車両に搭載したカメラの映像をスマートフォンで見ながら，車両を遠隔操作できる玩具や，スマートフォンのアプリに子供の名前を入力すると，その名前を読み上げる玩具も出現している．スマートフォ
ンとスマートイの接続形態には様々な方法が考えられる．仮に，インターネットを介するような接続をしていた場合，セキュリティ上のリスクが増すことが考えられる．本論文では，2016 年 7 月現在の市場にあるスマートトイについて，スマートフォンとの接続形態の調査を行う．
キーワード：スマートトイ，IoT

A Survey of Connection Form Between a Smart-Toy and a Smartphone(As of July 2016)
Yuhei Otsubo1,3Mamoru Mimura2,3

Hidehiko Tanaka3

Abstract: A new kind of toy so-called “Smart Toy” which works with a smartphone has recently emerged.
One toy can control a vehicle remotely while the operator watches the video taken by the camera on thevehicle. Another toy is a stuﬀed one that can read out the name input through a mobile application. There
should be various types of connections between a smartphone and such a toy. If the toy makes a connection
to the Internet, the risk of the security can increase. This paper surveys the types of connections between asmartphone and the toy in the market as of July 2016.
Keywords: smart toy, IoT

ンターネットに接続することで生じる脅威やその対策につ

1. はじめにいて精通していない IoT 機器の開発者も少なからず存在し近年，自動車や家電など様々なモノがインターネットていると考えられる．に接続し，情報をやり取りする，いわゆる IoT(Internet ofそのような中，スマートフォン等と連携するいわゆるスThings) が注目を集めている．現在 IoT 機器と呼ばれるもマートトイと呼ばれる新たな玩具が出現している．例えのの多くが，従来のネットワークに接続することを前提とば，車両に搭載したカメラの映像をスマートフォンで見なせずに開発された機器にインターネットへの接続機能を追がら，車両を遠隔操作できる玩具や，スマートフォンのア加するという形で開発されていると言われている [1]．イ

プリに子供の名前を入力すると，その名前を学習して読み上げる玩具も出現している．

1

2

3

警察庁National Police Agency
海上自衛隊幹部学校
JMSDF Command and Staﬀ College
情報セキュリティ大学院大学
Institute of information security

玩具は子供を対象として開発されたものが多く，玩具を使用することで生じる脅威や対策について意識する利用者は少ないと考えられる．そこで，スマートトイには，他のIoT 機器以上に，利用者が脅威や対策を意識することなく－ 48 －安全に使用できることが求められる．

表 1 スマートトイの連動方式

Table 1 Smart Toy’s interlocking system with a smartphone

スマートフォンはインターネットに接続されていることを前提として開発されている．玩具とスマートフォンが連

発売年

種類

S2T

T2S

双方向

動することは，玩具が間接または直接インターネットに繋2012

1000

がることを意味している．これにより，玩具の利用者の個

2013

0000

人情報の漏えいや，玩具の遠隔操作などセキュリティ上の2014

10002015

20842201667510

スマートフォンと玩具の接続形態には様々な方法が考え不明

9005られ，各方法ごとリスクの大きさは異なる．仮に，玩具が合計

981357脅威が想定される．

スマートフォンと直接ではなく，インターネットを介してスマートフォンと接続をしていた場合，セキュリティ上のリスクが更に増すことが考えられる．スマートトイを利用するリスクは明らかではないが，リスクを評価するため，まずはスマートトイがスマートフォンとどのように連動

査は，おもに販売メーカの公式サイトに掲載されている説しているか実態を把握する必要がある．本論文では，2016

明書等の記述から連動方式の抽出を行なった．明確に連動

年 7 月現在の市場にあるスマートトイについて，スマート方式を記述していない場合，記述内容を元に推定した．例

フォンとの接続形態の実態調査を行う．

えば，玩具のマイク付近にスマートフォンのスピーカ部分を近づけ，音量を上げるように指示をした上で，人によっ

2. 調査対象の抽出ては不快に感じる恐れがあることや，犬などのペットのそスマートトイは近年新たに出現した概念であり，どのような機能を有している玩具がスマートトイに該当するのばで遊ばないことなどの注意書きがある場合，S2T 方式のモスキート音による伝達と判断した．

か明らかではない．本論文では，スマートトイをスマート

調査結果の概要を表 1 に示す．98 種類の玩具のうち，フォンと連動する玩具とし，スマートフォンと玩具が接続

スマートトイに該当する玩具は 25 種類あった．スマートした際の命令の方向に着目し，以下の 3 つの連動方式のうフォンとの連動方式ごとの内訳は，S2T 方式で 13 種類，ちいずれかに該当する玩具をスマートトイとした．

T2S 方式で 5 種類，双方向方式で 7 種類の玩具があった．

1 S2T (Smartphone to Toy) 方式
スマートフォンから外部に対し何らかの出力をし，そ3. 連動の実装方法
スマートトイに該当する 25 種類の玩具について，スマーの出力を玩具が受信することで玩具の状態が遷移する

トフォンとの連動の実装方法について，調査を行った．調もの．

査結果について以下に示す．

2 T2S (Toy to Smartphone) 方式
玩具から外部に対し何らかの出力をすることで，ス

3.1 S2T 方式

マートフォンの状態が遷移するもの．

• モスキート音による伝達

3 双方向 (Interactive) 方式
スマートフォンと玩具が双方向に通信し，お互いの状スマートフォンから玩具に対する命令を，高周波の音態が遷移するもの．

声（モスキート音）に変換する．スマートフォンのス

本論文では，2016 年 7 月現在のスマートトイの実態を調査するにあたって，以下に示す条件で調査対象の絞り込みを行った．どの商品が玩具に当たるかあいまいなため，あピーカから出力されたモスキート音を玩具のマイクが受信し，命令に応じて玩具の状態を遷移させる．

• スクリーンの表示内容を利用した伝達るオンラインショッピングサイトで「おもちゃ」というカスマートフォンのスクリーンの表示内容を利用し，玩テゴリーに登録されている商品を対象とした．本論文で使具の状態を遷移させる方式．調査対象の玩具では，ス用したオンラインショッピングサイトは，新品と中古の両マートフォンの上に玩具を置き，光学的な処理のみを方を扱っていたが，現在市場で容易に入手できるものを対行うことで，電源を使用することなく玩具の表情を遷象とするため，新品のみを対象とした．さらに，検索条件で，「スマートフォン」または「スマホ」というキーワード移させていた．

• bluetooth スピーカーによる伝達に合致する商品を機械的に抽出した．その結果，13 のメー玩具が bluetooth スピーカーとして振る舞い，スマー

カから 98 種類の商品を調査対象とした．

トフォンとペアリングする．スマートフォンからの命

これらの玩具について，スマートフォンと連動するか，連動する場合はどの方式で連動しているかを調査した．調－ 49 －

令は音声に変換され，ペアリングした玩具に入力される．

3.2 T2S 方式

5.1 設定の容易さ• タッチ入力による伝達

今回調査した玩具の対象年齢は低く，基本的に幼児からスマートフォンのタッチスクリーンに玩具が物理的小学生までの年齢の子供を想定しているものがほとんどでに触れることで，スマートフォンの状態を遷移させるあった．そのため，玩具の利用方法は可能な限り単純化が方式．玩具を操作すると，玩具の一部分が，スマート図られており，子供でも設定ができるようになっている．

フォンのタッチスクリーンの特定部分に触れるように音声方式の場合，玩具専用アプリのインストールは大人なっている．

が行うことを想定しているが，使用方法は非常に容易に• ライン入力による伝達なっている．アプリを立ち上げ，スマートフォンを所定の玩具からスマートフォンに送る情報を音声に変換す場所に置くだけでスマートフォンと玩具の連携が可能とる．音声に変換された情報は，玩具に搭載された通信なる．スマートフォンを所定の場所に置くことにより，スジャックをスマートフォンのイヤホンジャックに挿入

マートフォンのスピーカやマイクの位置が，玩具のスピーすることで，スマートフォンに玩具の状態を伝える．

カやマイクの位置と連携に必要な距離内に収まるように• モスキート音による伝達なっている．

玩具からスマートフォンに送る情報を高周波の音声

Bluetooth 方式の場合，玩具専用アプリのインストール（モスキート音）に変換する．モスキート音に変換さは大人が行うことを想定しており，玩具との接続の初期設れた情報，玩具のスピーカーから出力される．出力さ定も大人が行うことを想定している．初期設定は，スマーれたモスキート音をスマートフォンのマイクが受信

トフォンの bluetooth の設定から玩具とペアリングをする

する．

だけであり，ペアリングの際には 4 桁の PIN コードの入力を求められるものと全く求められないものがあった．一度

3.3 双方向方式

初期設定をすると，スマートフォンが自動的に玩具とペア• bluetooth による伝達リングをするため，利用者は設定について意識する必要はスマートフォンと玩具を bluetooth でペアリングし，ない．
この 2 種類以外の S2T 方式のスクリーンの表示内容を情報を双方向に伝達する．

利用した伝達や T2S 方式のタッチ入力による伝達は，玩具

4. インターネットへの接続の調査

専用アプリのインストール以外は，スマートフォンや玩具スマートトイに該当する 25 種類の玩具について，そのを所定の位置に置くだけであり，音声方式と同様である．

動作にスマートフォンがインターネットに接続しているこ

このように，調査対象となった玩具は，設定が容易でとを条件とするか否か調査を行った．この調査は，前章であった．調査対象には含まれなかったが，これ以外にも設の調査と同様に，販売メーカの公式サイトの説明書等の記定が容易なものとして，無線 LAN を使うものがある．こ述を元に判断した．例えば，公式サイトの FAQ（よくあるの場合，Wi-Fi アライアンスによって策定された WPS[2]質問）に，スマートフォンに専用アプリをインストール以や，メーカー独自の AOSS（AirStation One-Touch Secure

外はインターネットに接続せずに使用できると説明がある

System)[3] やらくらく無線スタート [4] などの自動設定シ場合，インターネットへの接続を要しないと判断した．そ

ステムを用いて設定する方法がある．しかしながら，今回の結果，インターネットへの接続を要するものは 1 つだけの調査では無線 LAN を利用した玩具は見られなかった．

であった．この玩具は，スマートフォンの専用アプリで入この理由としては，後述する玩具の販売単価の低さが原因

力した情報を，外部のサーバへ送信し，外部のサーバで処の一つであると考えられる．

理した結果をスマートフォンで受信し，その結果を踏まえてスマートフォンから玩具へ情報を伝達するというもので5.2 販売単価の低さあった．

既に述べたように，今回調査した玩具の対象年齢は低い．
子供向け玩具は，一般に販売単価がそれほど高くなく設定

5. 玩具の特性と連動方式に関する考察されており，販売単価を引き上げるような機能を組み込み

今回の調査で，スマートトイの連動方式は，音声を利用にくくなっている．メーカーが設定している定価に着目すした一方通行な方式（音声方式）と，Bluetooth を利用しると，連動を行わない玩具の定価の平均は，2,505 円であった双方向な方式（Bluetooth 方式）の 2 種類が，そのほとた．一方，音声方式の玩具の定価の平均は 4,131 円であり，んどを占めていた．その理由は，設定の容易さと販売単価連動を行わない玩具の 1.6 倍であった．また，bluetooth 方の低さという玩具の特性によるものと推察される．

式の玩具の定価の平均は 13,203 円であり，連動を行わない玩具の 5.3 倍であった．
既存の知育用玩具には，スピーカーやマイクが付いてい－ 50 －るものが多く，後付でスマートフォンとの連携機能を追加する場合，音声方式は既存の部品を流用できるため，追加の費用が安価で済むと考えられる．一方，Bluetooth 方[5]式の場合，既存の部品を流用することはできず，通信用モジュールを追加する必要がある．したがって，Bluetooth方式は，販売単価を引き上げたハイエンド向けの玩具にだけ実装されていると考えられる．

6. おわりに
本論文では，2016 年 7 月現在で市場に出回っているス
マートトイについて，スマートフォンとどのように連動しているか実態調査を行なった．その結果，音声方式とbluetooth 方式の 2 種類が連動方式のほとんどを占めることがわかった．その原因としては，設定の容易さと販売単価の低さという，玩具に求められる特性によるものが考えられた．
本論文では，スマートトイの接続形態の実態調査を行なったが，スマートトイを利用する脅威や対策について評価するに至らなかった．したがって，今後の課題としては，今回判明したスマートトイの接続形態ごとにリスク評価することが挙げられる．玩具がスマートフォンと連動することで，玩具に入力した個人情報の漏えいや，玩具が外部から遠隔操作されることや，逆に玩具の通信に偽装した通信によりスマートフォンが遠隔操作されることも考えられる．このような脅威のシナリオに対し，スマートトイがどの程度耐性があるのか調査を行いたい．
また，近年，IoT を巡る技術革新は目覚ましいものがある．例えば，2016 年 8 月には，スマートフォンと bluetoothにより連動し，出力を変更することができる乾電池 [5] が販売された．この乾電池を使用すると，既存の乾電池を使用する玩具に何ら変更を加えることなく，スマートフォンとの連動機能を実装させることができる．この乾電池には様々な機能が実装されており，例えば，スマートフォンの傾きと乾電池の出力の大きさを連動させることで，車型の玩具の速度をスマートフォンで制御することができる．このように，玩具を巡る情勢は大きく変わりつつある．したがって，スマートトイの実態調査を継続していく必要がある．
参考文献
[1]

[2]

[3]
[4]

情報処理推進機構：IoT 開発におけるセキュリティ設計の手引き，https://www.ipa.go.jp/files/000052459.pdf(2016).
Wi-Fi
Alliance:
Wi-Fi
ProtectedSetup,
https://www.wi-fi.org/ja/discover-wi-fi/
wi-fi-protected-setup.
BUFFALO: ワイヤレスホームネットワークの未来を広げる AOSS，http://buffalo.jp/aoss/top.html.
NEC プ ラ ッ ト フ ォ ー ム ズ：無 線 LAN も イ ン タ ー
ネ ッ ト も 、Aterm で ら く ら く ス タ ー ト ！ ，－ 51 －

http://121ware.com/product/atermstation/
special/rakuraku_start/index.html.
ノバルス株式会社：Mabee（マビー），http://mabeee.
mobi/.