IoT時代のつながる脅威とリスク、その対策につい …© 2015 IPA, All Rights Reserved 5Software Reliability Enhancement Center IoTの接続デバイスは2020年に250億

Software Reliability Enhancement Center © 2015 IPA, All Rights Reserved

独立行政法人情報処理推進機構（IPA)

技術本部ソフトウェア高信頼化センター（SEC)

研究員宮原真次

IoT時代のつながる脅威とリスク、

その対策について

～つながる世界の安全・安心に向けたSECの取組み～

CTEATECブースプレゼン 2015年10月9日

2 © 2015 IPA, All Rights Reserved Software Reliability Enhancement Center

IoT時代：様々なモノやサービスがつながる世界

医療・ヘルスケアネットワーク

ホームゲートウェイ

蓄電池・コジェネ

HEMSネットワーク

電力会社

省エネ制御家電・照明

EV/HV

スマートメータ

太陽光発電

HEMS 端末

医療・ヘルスケア機器ウェラブル機器

医療・ヘルスケア

サーバ

ロボット介護

ITS＆自動車安全機能の連携

テレマティクス端末、データレコーダ等

Newサービス

後付車載器

車載 ECU

車車間通信持込機器

ITS路側機

自動運転

４K・８K コンテンツ

ホームサーバ

ネットワーク家電

HEMS 関連企業

コンテンツ提供企業

医療機関・ヘルスケア企業

サービス提供サーバ（クラウド）

自動車メーカ・交通管制 Convenience

お弁当セール

生活圏の公共エリアのネットワーク機器

ATM機器メーカ

遠隔監視・制御

オフィスエリアのネットワーク機器

MFP

出典：一般社団法人重要生活機器連携セキュリティ協議会提言

AVネットワーク


サイバー・フィジカル・システムズ（CPS）の構造変化

これまでの

ＩＴシステム

ＩｏＴ時代の

ＩＴシステム

サーバ/PC/ モバイル機器等

変換された情報によるやりとり

直接情報によるやりとり

フィジカル世界

フィジカル世界

サイバー世界

サイバー世界

センサ/デバイス

ハイコンピューティングパワー

ハイコンピューティングパワー

AI

ビッグデータ

構造変化


CPS社会におけるサービスの変化

インターネット

環境・構造情報管理・分析センタ

社会状況データ管理・分析センタ

DB

環境・構造情報をセンシングし、可視化情報や将来予測等のアセスメント情報を提供

個人の健康状態や屋内外の環境因子をセンシングし、ヘルスケア情報を提供

社会状況をセンシングし、渋滞回避等の次のアクションのための意思決定支援情報を提供

20:00 22:00

CO2

パーソナル情報管理・分析センタ

環境・構造情報センシングパーソナル情報センシング社会状況センシング

混雑度測定

渋滞予測橋梁健全性体内環境

室内環境

移動履歴

地滑り監視

氾濫監視水質等環境監視

個人から地球環境まで、あらゆるところにセンシングデバイスが遍在する社会が到来。

街頭防犯カメラ


ＩｏＴの接続デバイスは2020年に250億

（出典：Gartner公表データより作成）

ＩｏＴデバイスの半数以上は、消費者関係（consumer）

0

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

30,000

2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

Automotive Consumer Generic Business Vertical Business

Connected Things（百万）

Total : 250億

32億

52億

132億

35億


事例１）JR東日本「スマートメンテナンス」

センサ・ビックデータを活用した保守コストの大幅削減～時間計画保全から状況監視保全へ～

出典：JR東日本WEB、ITproニュース2014.8.26記事


事例２）コマツＫＯＭＴＲＡＸ

コマツ建機販売は、世界中の建設機械の場所や稼働状況を遠隔から確認できるサービスを提供（1999年から本格販売）。IoTの先駆け事例。

出典：中部経済産業局セミナー（2014年）コマツプレゼン資料


事例３） Bosch社「Smart Factory」

独Bosch社は、industry 4.0の中核企業として、Smart Factoryの実現に取組中。RF-IDとプロセスの半自動化により、異なるオペレーターが膨大かつ多様な製品を一貫した品質で生産可能。

出典：Rexroth社（Boschグループ） Webページ


海外の動き：独Industry4.0と米IIC(Industrial Internet Consortium)

米インダストリアル

インターネット

独インダストリー

４．０

出典：経済産業省製造産業局プレゼン資料より


動き始めた日本の「CPSによるデータ駆動型社会」

出典：平成27年5月産業構造審議会商務流通情報分科会情報経済小委員会中間とりまとめ

様々なモノがつながることで、垂直統合から分野をまたがる自在な連携へ

異なる分野の製品がつながって新しいサービスを創造（IoT）

生産現場等をつないで産業基盤の

高度化を実現（C

PS

）

IPA/SECの捉え方


つながる世界ではリスクも増大

つながる世界：IoT同士も自在につながる、ユーザでもつなげられる世界。利便性だけでなく、リスクも増大

（出典：一般社団法人重要生活機器連携セキュリティ協議会資料を基に作成）

何がつながっているのか分からない

＝リスクがある機器とつながっている可能性も

異なる分野の業界連携ができていない

＝他分野の機器の信頼性が分からない

無線でつながる家庭用機器が増大

＝つながりの安全・安心が不安

多くの機器がサーバと通信＝プライバシーに係る情報漏えいの可能性

機器を遠隔から制御するサービスが増加

＝誤った制御、偽の制御指示によるリスク

AVネットワーク

医療・ヘルスケアネットワーク

ホームゲートウェイ

蓄電池・コジェネ

HEMSネットワーク

電力会社

省エネ制御家電・照明

EV/HV

スマートメータ

太陽光発電

HEMS 端末

医療・ヘルスケア機器ウェラブル機器

医療・ヘルスケア

サーバ

ロボット介護

ITS＆自動車安全機能の連携

テレマティクス端末、データレコーダ等

Newサービス

後付車載器

車載 ECU

車車間通信持込機器

ITS路側機

自動運転

４K・８K コンテンツ

ホームサーバ

ネットワーク家電

サービス提供サーバ（クラウド）

Convenienceお弁当セール

生活圏の公共エリア

ATM

データ

制御


つながる世界のリスク（事例１）

想定しない者が「つなげてしまう」

攻撃用ソフトウェア

不正な命令や設定変更

電流を流したり、停止させる攻撃

攻撃者

2012 年、米国の研究者が攻撃用ソフトウェアを開発し、10m弱の距離から、致死に至る電流を流したり、ペースメーカー内のソフトウェアを書き換えた実験について公表。

（出典：http://www.vice.com/read/i-worked-out-how-to-remotely-weaponise-a-pacemaker）


つながる世界のリスク（事例２）

メーカ以外の企業やユーザが「つなげてしまう」

OBD端子

速度や回転数のデータ取得、スマホに送信

イモビライザーを無効化する自動車窃盗用ツール

OBD端子に取り付けるタイプの便利ツール

車速に応じて自動でドアをロック

※OBD端子：法律で設置が義務付けられた故障診断用端子。

別の電子キーのIDを登録

自動車のOBD端子に接続する様々なツールが販売されているが、安全性未保証のものも多い。イモビライザーを無効化する窃盗用ツールも流通。


つながる世界のリスク（事例３）

知らないうちに「つながってしまう」

ロシアで、中国製アイロンの中に近隣200m以内の無線LANにアクセスし、ウイルスを撒き散らすチップが埋め込まれていることが発見された。

無線ＬＡＮ（認証なし）

無線ＬＡＮ（認証あり）

②無線LAN上のPCに感染

①200m以内の認証のない無線LANにアクセスし、マルウェアをまき散らす

鍵のない無線ＬＡＮがあるから使っちゃおう

出典：一般社団法人重要生活機器連携セキュリティ協議会「生活機器の脅威事例集」


つながる世界のリスク（事例４）

産業制御システム

制御装置（PLC）

工場内設備

工場内ネットワーク

①ネットワークから隔離されたシステムに USBメモリや持ち込みPC経由でマルウェアが感染

②不正な命令で設備を破壊

「つながらない」つもりなのに「つながってしまう」

外部に対してクローズなつもりが・・・出典：一般社団法人重要生活機器連携セキュリティ協議会「生活機器の脅威事例集」

ウイルスで工場設備が停止


blackhatで発表があった自動車の攻撃研究

つながる世界のリスク（事例５）

出典：一般社団法人重要生活機器連携セキュリティ協議会(CCDS)

blackhat2015で発表があった自動車の攻撃研究事例スマホから不正に車載器に進入し、ジープのハンドルやエンジンを不正操作した。


つながる世界はソフトウェアで実現される！


利用者

調達者

供給者

(1)ソフトウェア開発の分業化

例：自動車、鉄道等

利用者

調達者

供給者Ａ

(2)供給部品のソフトウェア仕様決定者の変化

例：スマートフォン（Android OS）、ヘルスケア機器（クラウド利用）等

製品・サービス

ソフトウェア


ソフトウェア

(3)製品・サービスを組合せて利用する形態への変化

例：スマートハウス、スマート家電

利用者

相互に連携し、新たな機能を提供

供給者 B

供給者 C

供給者 xx

利用者

調達者

供給者（調達側仕様に

合わせたソフトウェア）

利用者

調達者

供給者（OSS）

ブラックボックス化

供給者（クラウド

サービス）

一次提供者

垂直統合型水平分業型調達者仕様決定型供給者仕様決定型ユーザ組合せ型従来型


ソフトウェア


ソフトウェア通信

利用者

仕様決定

仕様決定

仕様決定

ソフトウェア開発の変化とつながる世界の課題

つながる世界でソフトウェア開発スキームが多様化 ⇒システムの信頼性を支えるソフトウェアの品質確保が課題

ソフトウェア開発体制が分散

オープンソースやクラウドの活用

も広がる

異なる製品・サービスをユーザが連携


つながる世界では様々な課題が存在

異なる分野のサービスがつながる

サービス企業やユーザがモノをつなげられる

データを集めたりモノを制御できる

様々なモノがつながる

何がどの様につながっているか把握できない

相手の信頼性レベルが分からない（不安）

プライバシーは大丈夫？データは本当に正しい？

メーカが想像もしないつなぎ方、使い方も

つながる世界では、機器メーカーが想定しない、把握できない課題が発生


つながる世界の課題解決の方向性

連携先が増え、試験等の充足性が不足。複数製品サービスの保証範囲や保守範囲が不明確。ブラックボックス化により保守に時間を要する。

業界毎の規制、規定、ルール、常識等の把握が困難。他業界の機器の信頼性レベルの評価基準がない。つながることで故障やセキュリティの影響が深刻化。

個人データの扱いが心配。データの信憑性が不明。

・ソフトウェア品質確保・つなげる枠組みの構築、安全・安心の確保・接続相手機器の信頼性レベルの自律的な確認

・膨大化するデータの利活用と信用確保

・試験環境の整備・多様化する製品構成での保守方法の確立

開発平成26年度「ソフトウェア開発の取引構造（サプライチェーン）の実態に関わる課題の調査報告書」より

ソフトウェアの品質確保、機器やサービスを安全・安心につなげる仕組み、機器同士が相手の信頼性を確認する仕組みが特に重要


つながる世界の安全・安心の確保に向けた取組み

異なる分野で品質の意識を合わせ、品質の共通理解のための「品質ガイド」作成（2015.5.29発刊) つながる世界の基礎となるセーフティ設計、セキュリティ設計とその設計の見える化の「ガイドブック」作成（2015.10.7発刊)

つながる世界の安全・安心を確保するための業界横断的な「開発指針」の作成（2016.3末公開予定）


品質ガイド：つながるシステムの品質課題と対策

各企業や各分野で品質の定義や品質基準が異なる。

その品質の定義や品質基準がオープンになっていない。

分野を跨いで、つながる世界での品質の捉え方が統一されていない。

【対策】ソフトウェア品質を議論できる品質モデルが必要！


「つながる世界のソフトウェア品質ガイド～あたらしい価値提供のための品質モデル活用によるソフトウェア開発のすすめ～」

製品・サービスを提供する事業者が理解しておくべき品質に関する基本的な知識を分野事例を交えて紹介

国際規格SQuaREの活用についてわかりやすく解説

ソフトウェア品質ガイド編（約100頁）

品質をあらためて考える背景、国際規格SQuaREの概要、ユーザビリティ/セーフティ/セキュリティなど重要な品質に関する解説、品質向上に向けた改善ポイント、品質説明と第三者評価、などについて分かりやすく説明。

SQuaRE品質モデル活用リファレンス編（約110頁）

国際規格SQuaREで規定された品質モデル（製品品質、利用時の品質、データ品質）について、品質特性/品質副特性の各項目について、説明/ニーズ例/測定量の例等を記載。実際に品質要件の洗い出しや評価計画を作成する場面で、作業効率を期待。

2015年６月に書籍として発行済み http://www.ipa.go.jp/sec/publish/20150529.html

つながる世界の品質理解の共通化のために！


「ソフトウェア品質ガイド編」目次


「SQuaRE品質モデル活用リファレンス編」抜粋


セーフティ＆セキュリティ設計：現状調査（アンケート結果）

対象：自動車、スマートフォン、ヘルスケア、スマート家電の4分野

サンプル数：３２０社調査期間：２０１５年２月～４月

すべての企業が設計の必要性を認識しつつも、半数以上の企業では基本方針が設けられていない!

セーフティ設計の基本方針（明文化なし：６４％）

セーフティ設計・セキュリティ設計の必要性（両方必要：７６％）

セキュリティ設計の基本方針（明文化なし：５４％）


セーフティ・セキュリティ要件が提示されていない（提示：３０％程度）

開発現場の判断が中心で経営層の関与は少ない（関与：２８％程度）

セーフティ＆セキュリティ設計：現状調査（アンケート結果）

セーフティ要件セキュリティ要件

セーフティ設計セキュリティ設計


つながる世界ではセーフティ＆セキュリティ設計が重要！

1章つながるシステムのセーフティとセキュリティ

2章事故及びインシデント事例

3章セーフティとセキュリティのための開発プロセス

4章ソフトウェア技術者のためのセーフティ設計

5章ソフトウェア技術者のためのセキュリティ設計

6章ロジカルな設計品質の説明

つながる世界の前提となる製品開発におけるセーフティとセキュリティ設計に関しての入門書を作成（10/7発刊）

セーフティ設計とセキュリティ設計の分析・対策手法を初心者に分かり易く解説

アシュアランスケース表記法を見える化手法として紹介


つながる世界の開発指針：策定の取組み

・基本方針（業界）・設計開発プロセス（業界）：

自動車関連


スマート家電


決済端末

各業界で策定

・つながる世界の安全・安心確保の基本方針・つながる相手の自律的な信頼性確認の仕組み・つながる機器のリスク分析、評価検証の仕組み・開発者だけでなく、経営者や運用・利用者が配慮すべき事項など・・・

ＩＰＡで策定各業界で安全・安心を実現するための指針

異業界間で安全・安心に

つなげるための指針

すりあわせ

ながら策定

開発指針

※上記の項目はイメージであり、実際の内容は検討中。(2016.3末公開予定)

安全・安心につながるモデル

リファレンスモデル開発


まとめ：今後の展開

・安全安心開発指針・リファレンスモデル・その他施策

関連団体との協力・制御システムセキュリティセンター・その他団体

開発指針の標準化・ISO/IEC標準化・業界標準化・DAF for SSCDの活用など

複数業界間への展開・開発指針の展開・複数業界をまたがるリファレンスモデルなど

・国の政策との連携、関連団体との協力体制の確保・開発指針の規格化、複数業界への横展開など

国の政策との連携・製品安全・サイバーセキュリティ・研究開発など

DAF for SSCD：Dependability Assurance Framework For Safety-Sensitive Consumer Devices


ご清聴ありがとうございました。

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