IoT脅威保護：より安全な接続性のための共同責任

産業用IoT（IIoT）の進歩の結果、世界中の企業がスマート製造とコネクテッドビジネスモデルの可能性を実感しています。実際、IoT接続数は今後数年で2倍以上に増加すると予測されています：2024年の180億から2033年には396億へ。

IIoTアプリケーションの急速な進歩は期待される一方で、セキュリティの観点からは課題も伴います。最近の調査では、すべてのIoTデバイスの半数以上（57%）が中程度または高深刻度の脅威に対して脆弱であり、5人のCISO（最高情報セキュリティ責任者）のうち2人が、自社のIoT導入への可視性獲得と理解に苦労していることが判明。別の調査では、IoTと運用技術に大きく依存する製造業が、すべての攻撃の半数以上（54.5%）を占めていることがわかりました。

これらの脆弱性は何によって引き起こされ、ビジネスユニットはどのように協力してそれらを緩和できるのでしょうか？

IoTデバイスが攻撃対象領域を拡大する仕組み

IoTデバイスは、機密性が高く、独自性があり、ビジネスクリティカルな大量のデータを収集します。例えば、温度、圧力、位置、速度、振動、流量、光学的特性、湿度を監視するスマートセンサは、業界運用へのリアルタイムインサイトを提供する機密データを収集します。

一般的に、IoTアプリケーションはより大きな接続デバイスネットワークの一部であり、システムへの侵入を計画する際、攻撃者はチェーンの最弱点を探します。ほとんどのIoTデバイスが堅牢なセキュリティ機能ではなく、機能性とコスト効率を重視して設計されていることを知っているため、攻撃者がそこから侵入を試みるのは当然です。デバイスが公共の場や無防備な場所に設置されている場合、容易にアクセス可能で脆弱になります。ハッカーはこれらのデバイスを標的とし、機密情報を盗み出して悪用するだけでなく、悪意ある目的で機能を操作することもできます。さらに、デバイスに対する弱い識別とアクセス制御、古いファームウェア（最新でない通信プロトコルなど）の実行も、容易に悪用される脆弱性を生み出します。

最も重要なのは、ネットワークにはいくつかの種類があることを理解することです。最大かつ最も顕著なインターネットから、まったく他の何にも接続されていないプライベートネットワークまで。IoTアプリケーションのセキュリティレベルは、その運用ネットワークに見合ったものでなければなりません。異なるネットワークが接続されるとき、低セキュリティのIoTデバイスを経由して高セキュリティエリアへのアクセスを許さないことが特に重要です。

データの窃取（不正データ転送）による身代金要求や公開処刑のほか、攻撃者は長期戦を仕掛け、ネットワークに潜伏してデータフローを長期間追跡することがあります。産業環境では、侵害されたセンサが操作されたまたは虚偽のデータを送信し、誤ったメンテナンスアクション、未検出の機械故障、さらには大惨事を引き起こす可能性があります。システム完全性が安全と生産に直結する石油・ガスなどの分野では、センサの改ざん防止が極めて重要です。

医療業界では、機器がスマート化するにつれ、患者、治療、環境の監視だけでなく、データをサーバに送信してさらなる処理を行うことも可能になっています。医療デバイスとサーバ間の通信を読み取ることで生じる被害は壊滅的です。例えば、在宅ケアの結果に基づいて医師が患者の治療決定を行うために操作されたデータが送信された場合、患者が危険にさらされる可能性があります。

資産保護とセキュリティ脅威軽減の総合戦略

IIoTデバイスとコネクテッドビジネスを敵対者から守ることは、センサ製造から始まり、アプリケーション設計を経て、デバイスとネットワーク管理まで及ぶ共同責任です。企業は、センサおよびデバイスメーカー、システムインテグレータと緊密に連携し、IIoTアプリケーションを可能にするデバイスの安全な導入、管理、監視、アップデートを確保しなければなりません。

IIoTデバイスが個人データを保存していなくても、機器性能、プロセス効率、生産スケジュールに関する貴重な情報を保持しています。産業スパイ活動に従事する攻撃者は、保護されていないセンサデータを傍受・分析し、独自運用への洞察を得ることができます。メーカーが強力な暗号化とセキュリティアップデートを実装しない場合、時間の経過とともに潜在的な脆弱性も生じ、IoTデバイスが脆弱になり、データが容易に傍受されるようになります。

産業スパイ活動において、攻撃者が必ずしも競合他社を倒産させたいわけではありません。すでに実証済みのプロセスに関する知識の方が、特に無償で得られる場合、はるかに価値があります。したがって、政府と規制当局は、特に重要インフラ分野において、IoTデバイスのセキュリティ要件を強化しています。

ベストプラクティスとして、すべてのIIoTエコシステム参加者は規制動向を監視し、IIoTデバイスが最新のアップデートに準拠していることを確認すべきです。これらのデバイスは、ISO/IEC 27000（情報セキュリティマネジメント）およびIEC/ISA 62443（オートメーションおよび制御システムセキュリティ）標準に準拠しなければなりません。2027年12月11日から、センサおよびデバイスメーカーは、製品の計画、設計、開発、保守を規定する欧州連合サイバーレジリエンス法（CRA）の義務的要件も満たす必要があります。EU市場では、IIoT製品は販売前にサードパーティ評価をパスしなければなりません。

また、センサおよびデバイスメーカーは、顧客とシステムインテグレータと定期的に協力し、アプリケーション要件を評価し、リスクを特定し、設計段階から安全なIoT導入を開発すべきです。さらに、IoTデバイスは多要素認証、証明書、ハードウェアトークンを使用して、デバイス間およびデバイスとネットワーク間の通信を保護すべきです。また、AES-256などのアルゴリズムを使用してデータを転送中に暗号化し、偶発的または悪意のある露出を防止すべきです。

新しい機器をセットアップする際、ユーザーはすべてのIoTデバイスのデフォルト認証情報を強力でユニークなパスワードに即座にリセットし、定期的に変更すべきです。また、デバイスを管理するために集中管理システムを使用し、管理者がデバイスを監視、更新、保護しやすくすべきです。また、デバイスをセキュリティパッチとファームウェアを自動的に適用するように設定すべきです。企業は、すべてのアップデートの監査証跡を保持し、デバイスが最新であり、アップデートが正常にインストールされたことを確認すべきです。

サプライチェーンチームにとって、製造や流通中のコンポーネント侵害はより一般的になっています。したがって、企業のITネットワークのセットアップ時だけでなく、生産インフラの開発時にもサイバーセキュリティを考慮し、製造プロセス中にセンサの重要データが侵害されないようにすることが不可欠です。

ハードウェアセキュリティは製造必須要件

暗号化鍵やその他の機密データをハードウェアレベルで保護するため、IoTデバイスには専用セキュリティチップを備えたハードウェアセキュリティモジュールが必要です。コンポーネントには、攻撃者によるデバイス操作を防ぐ改ざん検出メカニズムも含めるべきです。例えば、センサはカスタム設計の多層ラミネートを使用して重要領域を保護し、FIPS 140-2暗号モジュールセキュリティ要件を満たすことができます。エンクロージャを物理的に開けたり貫通させたりする試みは、暗号化鍵などの重要なセキュリティ情報の消去や、システム全体を動作不能にするトリガーとなり、FIPS 140-2レベル4の物理セキュリティ標準を満たします。

さらに、すべてのデバイスには追跡・認証可能なユニークIDを持たせ、なりすましを防止すべきです。メーカーは出荷前にデバイスのペネトレーションテストを実施し、定期的にリスクアセスメントを実施して、デバイスセキュリティプロセスが業界ベストプラクティスと整合していることを確認すべきです。

また、IoTデバイスはファームウェアが操作されていないことを保証するセキュアブートプロセスを使用し、コード署名とハッシュ関数を活用してデバイス上で実行されるソフトウェアの真正性を保証すべきです。アプリケーションキーとセッションキーを含むすべての鍵は、悪用を防ぐために保護されるべきです。

安全なシステム統合とAIがデータ保護の鍵を握る

システム設置時、IoTデバイスはビジネスシステムから分離された別ネットワークに配置すべきです。攻撃発生時、分離により攻撃者が横方向に移動してさらなる被害を与えるのを防止します。また、インテグレータはVLANやファイアウォールを使用して、IoTデバイスの他デバイスやネットワークリソースとの通信を、厳密に必要なものに制限すべきです。

システムインテグレータはまた、認可されたユーザーまたはシステムのみがIIoTデータと運用にアクセスし、事前承認されたアクションを実行できるよう、厳格なアクセス制御を実装すべきです。IIoTアプリケーションはゼロトラストモデルも使用すべきで、すべてのデバイスまたはユーザーがネットワークリソースにアクセスする前に認証と認可を必要とします。さらに一歩進めて、デバイス、ネットワーク、アプリケーション間のすべてのAPIとデータ交換を暗号化するのがベストです。攻撃者はAPIを標的とします。なぜなら、APIはしばしば最も弱いセキュリティリンクであり、豊富なデータへのアクセスを提供するからです。

AIの進歩が世界を席巻する中、システムインテグレータはこれを有利に活用できます。IoTセキュリティソリューションなどのAI搭載ツールは、ネットワークに接続されたすべてのデバイスへの可視性を創出し、リスクスコアを取得して、迅速な修復が優先される高・クリティカルな脆弱性とミスコンフィグレーションを特定できます。セキュリティチームは、AI搭載侵入検知システムを活用して、調査のために異常な振る舞いをフラグ付けできます。これらのシステムはリスクスコアを割り当て、チームが最高優先度のリスクにまず集中できるようにします。テストを含む効果的なインシデント対応計画も、IoTセキュリティ侵害に可能な限り迅速に適切に対応するために重要です。

セキュリティをすべてのIIoT導入に組み込む

全体として、IIoTはスマート製造と重工業プロセスに革命をもたらす可能性がありますが、それはアプリケーションとデータフローがエンドツーエンドで保護されている場合のみです。これらの戦略を用いて、ビジネスユニットと外部ステークホルダーが協力し、最新の脅威からすべてのIIoT導入のセキュリティ態勢を強化できます。そうすることで、セキュリティリーダーはIIoTシステムとパフォーマンス向上へのステークホルダーの信頼を維持し、それらが提供するデータに基づく意思決定への支持を獲得し、IIoT導入を運用プロセスとサイト全体に拡張できます。

本記事はTE Connectivityのセンサ担当VP兼CTO、Corneliu Tobescu氏によって執筆されました。詳細についてはこちらをご覧ください。