重要インフラプラント業界におけるOTセキュリティ最前線（JGC）

セキュリティとセーフティの融合とジレンマ

木佐森：
次にセキュリティとセーフティの融合について聞かせてください。先にお話しいただいたとおり、OTで最も重視されるべきは安全性です。そこにサイバーセキュリティを融合させるためには、どのようなアプローチが必要でしょうか。

竹内：
プラントの安全性を確保するうえで、デジタル世界のサイバーセキュリティ対策は無視できなくなっています。「プラントで事故が発生しないよう未然に防止する」「万が一、予期せぬ事故が発生した場合でも被害の影響を最小限にする」という安全計装の文脈においても、深刻な懸念の1つとしてOTシステムの脆弱性放置が挙げられています。

プラントでは「プラントを構成するコンポーネントを物理的な保護層（Layer of protection）に分け、各保護層の独立性を保持して安全を確保する」という思想があります。
まずはプラントのプロセス設計に本質的な安全性・健全性を取り込む。次にDCSによって安定した運転を維持する。この運転域を外れるとアラームによってオペレータの介入を促す。オペレータの介入が間に合わない場合、安全計装システムによってプラントを緊急停止させる。緊急停止を起動させても火災やガス漏れといった物理的な被害が発生した場合は、安全弁を吹かせ、防消火システムで火災およびガス漏れ対応を行う。その上で危険物を貯蔵するタンクからの漏洩対策として防油堤を設置する。このように、何層もの保護層が独立してプラントの安全性を作り上げています。

木佐森：
実はこうした「超安全重視」の構造を標準的に採用しているがゆえに、目に見えにくい脅威であるサイバーセキュリティ対策の新規導入が後回しになってしまうという傾向があるのです。

これまで問題無く操業を続けている既設設備を持つお客様の中には「各保護層で徹底した安全性対応をしているのだから、サイバーセキュリティ対策は必要ない」とおっしゃる方もいます。また、「サイバーセキュリティのスコープはプロセス制御・環境計測までで十分です。そこから上位は触れないでください」とおっしゃる方も少なくありません。

竹内：
しかし、プラントに対するサイバー攻撃によってプロセス制御が乗っ取られてしまうと、安全計装システムや防消火システムに誤作動が引き起こされてしまう可能性もあります。例えば、2022年7月に中東にある鉄工所で発生した火災は、外部から制御システムが乗っ取られたことが原因でした。このインシデントでは鉄工所内の監視カメラも乗っ取られ、溶けた鉄が溢れて火事になる様子が動画サイトに公開されてしまいました。もはや「閉じた世界だからサイバーセキュリティ対策は必要ない」という考えは通用しないのです。

【参考URL】https://www.bbc.com/news/technology-62072480

もっとも、安全を担保する緊急遮断システムに、デジタル通信が介在する余地の無いリレー回路のみからなるシステムを採用しているプラントもあります。しかし、こうしたオペレーションが今後も継続するかは疑問です。

武藤：
一方、現在は「リモート環境からプラントの稼働状況を把握したい」という要望が非常に多く、すでに遠隔監視を実施しているお客様もいらっしゃいます。また、生産性向上や運用管理の効率化といった観点から「DXに取り組みたい」とおっしゃるお客様も増えています。

遠隔監視やDXに取り組むなら、サイバーセキュリティ対策は必須であり、DCSやICSはセキュリティ機能を組み込むことを前提にシステムを設計する必要があります。

木佐森：
先ほどお話ししたように、国内の既設設備にサイバーセキュリティ対策の新規導入を検討する際に、お客様やDCSベンダーから「セキュリティ対応は難しい」と言われるケースも少なくありません。

竹内：
そうですね。外部ネットワークと接続しているOTシステムにおいて、特定のソフトウェアに深刻な脆弱性が発見された場合、修正プログラム（セキュリティパッチ）を速やかに適用しなければなりません。しかし、セキュリティパッチの適用やソフトウェアのアップデートによってシャットダウンのロジックが書き換えられてしまったり、安全計装システムの根幹部分に悪影響が及んだりしては大変です。OTシステムのソフトウェアに変更を加える場合には、これまで作り上げてきた物理的な安全性に影響を与えてしまわないか十分検討する必要があります。DCSベンダーにとって非常に大きなチャレンジとなる一方で、OTサイバーセキュリティを商機と捉えて積極的に導入しているベンダーもありますね。

上村：
既設の環境で遠隔監視やDXに取り組むにはセキュリティ機能の導入が不可欠ですが、実際には難しい作業です。以前、製造業のお客様から伺ったのですが、「OTを新設するタイミングで遠隔監視やDXに取り組みたい」「（新設OTは）今後30年間使うものだから定期的に構成を見直せるよう、ソフトウェアの構成変更や機能追加があることを前提に拡張性を持たせてほしい」といった要望がDCSベンダーに出始めているようです。

武藤：
OTセキュリティ対策はOTネットワークのシステム構成全体を理解し、各コンポーネントがどのような役割を担い、どのコンポーネントと連携しているかまで把握する必要があります。DCSベンダーとしてはこういったセキュリティ対策を、将来を見据えた拡張性を失わずに実現するという、これまでと異なる要件を求められるのですね。

OTのDX化で求められる新たなセキュリティアプローチ

木佐森：
最後にOTのクラウド化について伺います。ITではクラウド環境への移行が進んでいますが、「OTをクラウド化したい」というニーズはあるのでしょうか。

竹内：
現在DCSベンダーは、その製造工程において、ハードウェアとソフトウェアを完全に切り離して、ソフトウェアをクラウドにおいて作り込むことで、ハードウェアの出荷がソフトウェアの出来に左右されないというスケジュールメリットをアピールし始めています。その延長線上として、制御コントロールOTシステムをクラウドに移行した場合、これまでの課題であったソフトウェアの脆弱性にパッチを適用するという作業はなくなります。一方、クラウド事業者側のトラブルで通信が途絶えた場合に備えてOSをバックアップし、ローカル環境でも一定の制御ができる機能を残すことも必要となるでしょう。そのバランスをどのように決めていくのかは、今後の論点です。その方向性が定まり、「OTのクラウド化」への道筋が立てば、ITで起こっている技術革新の恩恵をOTも享受できると考えています。

もう1つ、OTのクラウド化を考えるうえで重要なのが、お客様の「デジタルツイン」に対する要望です。プラントの保全活動を高度化してデジタル空間にコピープラントを作成し、モニタリングしたいという期待は大きいです。

武藤：
プラント業界でのデジタルツインに対する要求として代表的な2つを紹介します。1つはプロセス側の挙動をシミュレートする「プロセスツイン」です。プロセスを模したシミュレーターを作成し、DCSコントローラなどの設定変更に伴う影響を知りたいという要望です。もう1つは「メンテナンスツイン」です。3Dモデルなどでデジタル空間にコピープラントを作成し、運転データやプラントを構成するパーツの設計図、細かい部品名までを可視化する仕組みですね。

上村：
セキュリティの観点から見ると、デジタルツインの実現はハードルが上がります。今までは外部攻撃からOTシステムを守ることに注力すれば良かったのですが、デジタルツインを実現するには収集するデータの完全性も守らなければなりません。

情報セキュリティはデータを守ることを第一義に考えてシステムを構築しますが、OTセキュリティはプロセスを守ることが最優先です。デジタルツインの運用はこの考えを根本から変えて、「送信したデータの値は改ざんされていないか」「データ分析のロジックは改ざんされていないか」といった部分も管理しなければなりません。

武藤：
ご指摘のとおりです。デジタルツインを構築するデータが改ざんされてしまえば、シミュレーター内で稼働しているデジタルマシンデータと実際のマシンの稼働状況に差異が生じてしまいます。それに気付かずに現場運転員が操作をしてしまうと、システム停止や工場爆発といった最悪の事態に陥る可能性もあります。OTにおいてこの安全性に関わるハードルは非常に高く、ローカル環境外にプラントを操作・運転する機能を実装するには、ほぼ完全な形でのセキュリティが要望されることは想像に難くありません。

竹内：
デジタルツインをお客様に提案するには、私たちとITベンダー、そしてPwCのようなコンサルティング集団が一体となって取り組まないと難しいでしょう。デジタルツインには、これまで不可能だった遠隔監視・操作や故障予知などを実現できるという期待が寄せられている反面、概念が巨大すぎるという印象を与えています。デジタルツインに取り組むには、きちんと範囲を絞って歩を進めていく必要があると考えています。

今後プラントや工場デジタルツインのようなデジタルとフィジカルの融合が進めば、OTシステムが果たす役割も変化するはずです。これからはセキュリティ面だけでなく、制御の信頼性、リアルタイム性も踏まえ、OTシステムのアーキテクチャを根本的に見直すことになる時代に突入するのではないでしょうか。

安心して開かれたネットワーク環境をベースに、デジタル化の恩恵をOTの末端まで浸透させられるプラント構築を実現することがJGCの今後の目標ですが、そのためには新しい共働ネットワークを築き上げ、知的資本・社会資本の構築を推進する必要があると考えます。

上村：
デジタル化とセキュリティの両立はITでも課題ですが、OTではそこに安全性、信頼性、リアルタイム性といった要件も考慮する必要があります。クライアントや社会の要求が急速に変化する中で、この複雑な課題を解決するには、専門的な知見を持ったプロフェッショナル同士のコラボレーションがますます重要になっていくと理解しました。本日はありがとうございました。