産業用 IoT にセキュリティを設計する：IIoT システム保護のための専門家ガイドライン

産業用インターネット（IIoT）とは

産業用インターネット（IIoT）は、運用技術（OT）—産業制御システム（ICS）など—をエンタープライズ IT、ビジネスワークフロー、分析と統合する点で、コンシューマー IoT と異なります。従来の OT 環境とは異なり、IIoT デバイスは他のシステムや人員と広く接続され、IT システムとは異なり、センサーとアクチュエータを通じて物理世界と直接やり取りし、独自の安全課題を生み出します。

メリットと新たなリスク

適切に実装されれば、IIoT はセンサーがデータを収集し、分析がインサイトを導き、アクチュエータがリアルタイムで応答するクローズドループシステムを実現します。この接続性は効率性、予知保全、運用可視性を向上させます。しかし、同じ開放性が攻撃対象面を拡大し、IIoT ネットワークをサイバー攻撃者の魅力的な標的にしています。

DOE 支援の電力グリッド エッジセキュリティ イニシアチブ

Intel がエネルギー省のプログラムを主導し、電力グリッドのエッジデバイスを強化。レガシー（ブラウンフィールド）機器向けのセキュアゲートウェイと、新規（グリーンフィールド）デバイス向けの FPGA ベースアップグレードを導入します。目標は、不可欠なエネルギー供給を妨げることなくサイバー攻撃対象面を縮小することです。

IIoT セキュリティの 5 つの柱

Intel のチーフ IoT セキュリティ アーキテクト兼 IIC セキュリティ ワーキンググループ共同議長である Sven Schrecker 氏によると、IIoT デバイス設計時に考慮すべき 5 つの本質的要素のうち、セキュリティは 1 つです：

• 安全性
• 信頼性
• セキュリティ
• プライバシー
• レジリエンス（回復力）

Schrecker 氏は、セキュリティポリシーは IT と OT チームが共同で策定し、すべてのデバイスの通信権限が明確に定義されるべきだと強調します。

設計から導入までの信頼の連鎖構築

IoT Security Foundation のボードメンバー兼 Secure Thingz CEO の Haydn Povey 氏は、セキュリティに対処すべき 4 つの組織レイヤーを示しています：

• CxO レベル
• セキュリティ アーキテクト
• 開発エンジニア
• 運用管理者

開発エンジニアは企業セキュリティポリシーを具体的な設計選択（デバイスアイデンティティ検証、セキュアファームウェアアップデート、ハードウェア アテステーションなど）に変換します。運用管理者は、サプライチェーンの各コンポーネントが固有の検証可能なアイデンティティを持つことを保証します。

断片化したソフトウェアスタックの課題

MITRE のシニア プリンシパル エンジニア兼 IIC ステアリング委員会メンバーの Robert Martin 氏は、些細なハードウェア変更がソフトウェアを通じて波及し、誰も責任を取れない障害を生む可能性があると警告します。これは、安全関連の変更が認定を引き起こす規制された建設業界と対照的です。

セキュアな IIoT 設計のためのガイドライン

業界リファレンスには、IIC IoT セキュリティ フレームワーク（製造プロファイル付き）と NIST サイバーセキュリティ フレームワークが含まれます。設計者はこれらのフレームワークをデバイス ライフサイクル要件（アイデンティティ、攻撃検知、復旧、修復、パッチ適用）にマッピングする必要があります。

Arm の Platform Security Architecture（PSA）

Arm の PSA は、分析、アーキテクチャ、実装の 3 段階プロセスで、セキュリティを基礎から組み込むことを提唱します。分析段階では脅威モデリングが含まれ、Arm はアセットトラッカー、水道メーター、ネットワークカメラのテンプレートを提供。脅威が理解されれば、不変デバイスアイデンティティ、トラステッドブート、セキュア OTA アップデート、クラウド側検証などの対策を実装します。

Arm の PSA フレームワークは、設計者にまず脅威を考慮させ、次に設計と実装を形作るよう促します。（出典：Arm）