データダイオード分科会報告書

はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1
１．目的と活動方針 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2
２．メンバー構成 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3
３．開催計画と実施結果 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4
４．討議結果 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 5
５．参考資料 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 7

平成 29 年 1 月 20 日
データダイオード分科会

はじめに昨近の個人情報漏洩事故発生の状況を受け、外部侵入を防止することが各所で議論されている。医療情報システムにおいてもセキュリティ強化が必要であり、個人情報を扱うシステムとその他のシステムを分離するしくみが検討されている。このしくみとして、MITSF ではデータダイオードに注目し医療分野での活用の可能性を考えているが、我が国においては社会的認知度が低いものであるため、データダイオードの社会的認知を図り、医療だけでなく、有効活用することを目指す活動の提案が必要と考え、データダイオード分科会を設置することとなった。この分科会の活動について、以下、報告する。

© 2017 Medical IT Security Forum1１．目的と活動方針●目的：
データダイオードの普及を通して我が国の情報セキュリティ水準の向上に寄与することを目的とする。
●活動方針：
・データダイオードの定義、機能要件などを明確化
・データダイオードの社会認知を向上させるため、セミナーなど広報活動を実施
・データダイオード導入事例の積極的な公開・データダイオード導入のための政府指導や助成金制度の施策誘導
・データダイオードの「医療情報システムの安全管理に関するガイドライン」他
各種セキュリティ標準への要求事項としての反映© 2017 Medical IT Security Forum2２．メンバー構成●主査：

山崎文明（会津大学）●メンバー：

深津 博（愛知医科大学）
一原武司（三井物産セキュアディレクション株式会社）
外山春彦（株式会社東芝 インダストリアル ICT ソリューション社）
松本英雄（日本コーネット・テクノロジー株式会社）
帆足洋司（富士フイルムメディカル株式会社）
白水重明（株式会社 UNI）
松田祐毅（株式会社 UNI）
酒井裕幸（ユニアデックス株式会社）
江原悠介（PwC あらた有限責任監査法人）
佐藤康雄（メディカル IT セキュリティフォーラム）坂之上篤紘（日本ダイレックス株式会社）●事務局：

金子茂則（株式会社日立製作所）
田野原毅（株式会社日立製作所）© 2017 Medical IT Security Forum3３．開催計画と実施結果●開催計画：
・２０１６年９月までに成果を出す。
・全６回を予定●実施結果：
・第１回：４月１４日 MITSF 事務局会議室、１３名参加－分科会の目的、開催計画、他
・第２回：５月２６日 PwC あらた監査法人会議室：１１名参加－「医療情報システムの安全管理に関するガイドライン」の勉強会、海外のデータダイオード定義確認、他・第３回：７月 １日 PwC あらた監査法人会議室：１１名参加－データダイオードの定義とガイドへの追記検討、各社のプロモーション計画、他
・第４回：８月 ９日 PwC あらた監査法人会議室：１０名参加－データダイオードの定義とガイドへの追記検討、セミナー報告資料の確認、他
・第５回：９月１４日 PwC あらた監査法人会議室：１３名参加－データダイオードの定義とガイドへの追記検討、他
・第６回：１月 ６日 PwC あらた監査法人会議室：９名参加－データダイオードの定義とガイドへの追記内容結論確認、MITSF 第８回セミナー報告内容の確認、他© 2017 Medical IT Security Forum4４．討議結果●データダイオードの定義：「物理（原理）に基づきハードウエアで情報伝達を一方向に制限する装置」であることを認識共有。
●ガイドへの要求事項の反映：
・「医療情報システムの安全管理に関するガイドライン」第 4.3 版(公開最新版)を対象として検討。
・「6.11 外部と個人情報を含む医療情報を交換する場合の安全管理」への追記が良いとの結論。
・追記文（案）を討議し結論出し。
下記（１）（２）のように、追記箇所および追記文（案）を起案。
（１）追記箇所案「6.11 外部と個人情報を含む医療情報を交換する場合の安全管理」において、P77 の B-4 記
事の次に B-5 として以下の文章を追記する。
（２）追記文章案
B-5.医療情報データを外部へ公開・保存する場合の手法とセキュリティ確保について
外部からの侵入拒否をソフトウェアの構造で実現している装置としてはファイアウォールが有るが、物理原理に基づきハードウエアで情報伝達を一方向に制限することで侵入拒否を実現している一方向情報伝達のネットワーク装置があり、近年、北米などの世界の重要インフラなどで普及が進んでいる。この一方向情報伝達を実現しているネットワーク装置を欧米ではデータダイオードと呼んでいる。
データダイオードは、物理原理に基づきハードウエアで情報伝達を一方向に制限した装置であり、古くから存在する電気的なもの、また、欧米を中心に普及が進んでいる光の一方向性を用いたものがある。近年、重要なインフラなどで普及が進んでいる。
データダイオードに代表される一方向情報伝達を実現する装置は、外部ネットワークからの攻撃が物理的に不可能であり、システムの脆弱性、リモートアクセスアカウントなどを悪用した攻撃ができず、パッチが適用されていないシステムへのリスクをネットワークから切り離したシステムと同等まで大きく削減できる。
重要インフラに限らず、個人情報など重要データを守るために、海外で活用が進んでおり、国内においても活用が期待される装置である。
① 患者へデータを公開する場合
公開するためのデータを置くサーバを準備し、このサーバへ外部からのアクセスを許すが、こ© 2017 Medical IT Security Forum
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のサーバへデータを送る手法として通信を使用し送信データをシステム化することで、汎用の可搬型媒体によるデータを送る手法に対して、漏洩リスクを減らすことができる。
この通信においては、データダイオードに代表される一方向情報伝達を実現する装置を中継することにより、外部からの公開サーバ経由での個人情報を含む医療情報システムへの侵入を拒否し、標的型攻撃を含む外部からの攻撃から個人データを守ることができる。
このため、データダイオードに代表される一方向情報伝達を実現する装置を中継する情報伝達のしくみに限定することが望ましい。
② 地域連携でデータを公開する場合
地域連携においてデータを公開する場合も公開するためのデータを置くサーバを準備し、外部からはこの公開サーバへのアクセスだけを許すことが望ましい。
地域連携において公開すべきデータを公開サーバへ送る手法として、上記(1)の患者へのデータを公開する場合と同様に、個人情報を含む地域連携において公開するデータを保持している医療情報システムと公開サーバを通信により接続する場合は、データダイオードに代表される一方向情報伝達を実現する装置を中継することが望ましい。
③ 外部システムでデータを保存する場合システムとして個人情報など重要なデータを扱うサーバを外部ネットワークへ繋ぎ通信により外部システムへデータを送り保存する方法が、いつ、誰が、何をしたのか記録する観点で、システムとして自動化できる点において優れている。しかし、繋ぐことにより外部からの侵入リスクが発生する。
この侵入リスクを軽減するため、接続点には、ファイアウォールなどの侵入を防止する装置の設置が必須となるが、侵入を拒否する視点では、データダイオードに代表される一方向情報伝達を実現する装置で中継させることが望ましい。

© 2017 Medical IT Security Forum6５．参考資料
データダイオードに関する説明を以下参考資料として掲載する。
（１）

一方向ネットワークとデータダイオード

一方向ネットワーク（unidirectional networks）とは、セキュアでないネットワークからデータを収集し、セキュアなネットワークへのデータ伝送を可能としつつ、セキュアなネットワークからのデータ転送を不可能にするなど、データ伝送を一方向だけに制限する技術の総称である。
一方向ネットワークによってセキュリティを向上させるアイデアは 1960 年代から存在していたが実現したのは 1990 年代にオーストラリアの軍事科学技術院（DSTO）が開発した Data Diode が最初とされている。米国では一時期ネットワーク・ポンプ（Network Pump）と呼ばれていた。
例えば FTP を完全に片方向にしか電気信号として許可しない

図１．システム構成イメージ
応用事例としては、電子投票システムやダムの制御システムがある。国内応用事例としては交通管制システム、航空管制システム、大規模プラント制御システム、発電システムなどがあるが、いずれも秘匿事例として扱われている。オープン系ネットワークと高度なセキュリティが要求されるネットワーク間の時刻同期を行なう場合に使用される等用途は広い。銀行の勘定系システムとオンライン・バンキングシステムとの間に設置されている装置は、プロトコル変換機であり，データダイオードとは異なる。
国内でも事実上の適用義務化とされることも予想される。適用対象は、政府、自治体、金融、医療、重要インフラ（電力、ガス、石油，化学プラント、交通、航空、水道、治水ダム、・・・）など広範囲に及ぶ。データ漏えいの心配がなく基幹業務（もしくは制御系）システムと情報系システム間の情報共有を可能とすることができ，ネットワークの切断より安全性が高い。

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該当製品(日本国内で調達可能)
Waterfall（イスラエル）、SINA One Way(ドイツ）、FOX IT(オランダ）、NX-Oneway Bridge(日本）、OWL(アメリカ）

図２．装置例（２）データダイオードと物理切断やファイアウォール切断
ファイアウォールと比較して運用負荷・コスト削減が期待できる－外部から内部への通信ログが発生しないためモニタリングの運用負荷・コストが軽減－複雑なファイアウォールの設定がないため定期的な脆弱性診断コストが軽減－セキュリティドキュメント量を大幅に削減－監査対象の少量化に伴う、外部監査の対応コスト削減－システム担当者のトレーニング時間の削減確実なセキュリティ－完全な外部ネットワークとの隔離・データも、コマンドも、プロトコルも、パケットも、外部から内部ネットワークに流入不可
・マルウェアの C&C 通信も攻撃司令パケット(外部からの Ack パケット)が流入不可、 活動抑制
物理的な切断にともなうリスクがない
・情報共有のために USB などの可搬記録媒体の使用が想定されるが、媒体の盗難、紛失、ウイルス感染など、切断によるリスクが増加－設定ミスによる脆弱性誘発がない
・片方向ゲートウェイの設定にミスが発生した場合にも外部から侵入できる脆発生しない© 2017 Medical IT Security Forum8

弱性は（３）米国国土安全保障省が推奨するデータ・ダイオード
3. REDUCE YOUR ATTACK SURFACE AREA
Isolate ICS networks from any untrusted networks, especially the Internet. Lock down all
unused ports. Turn off all unused services. Only allow real-time connectivity to externalnetworks if there is a defined business requirement or control function. If one-way
communication can accomplish a task, use optical separation (“data diode”). If bidirectional
communication is necessary, then use a single open port over a restricted network path.

図３．ホームページ画面

出展：
https://www.dhs.gov/blog/2016/03/07/dhs-works-critical-infrastructure-owners-and-op
erators-raise-awareness-cyber-threats
記事中の“Seven Steps to Effectively Defend Industrial Control Systems.”© 2017 Medical IT Security Forum9

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