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ICS保護の包括的ガイド

産業用制御システム(ICS)セキュリティとは何か、なぜ産業環境にとって重要なのか、従来のITセキュリティとどう違うのかをご覧ください。

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man in suit standing and working on a laptop

ICSセキュリティの要点

重要インフラのセキュリティは、かつてないほど重要になっており、この懸念の中心には重要な疑問があります。それは、ICSセキュリティとは何かです。産業制御システム(ICS)セキュリティは、電力網、水処理施設、製造工場、その他の重要な産業プロセスを管理するシステムを保護する最前線の防衛手段です。サイバー脅威が進化し、これらの重要なシステムを標的としてますます巧妙になるにつれ、ICSセキュリティを理解することは、企業、政府、セキュリティ専門家にとって同様に最重要課題となっています。

この記事は、あなたが産業分野のベテランプロフェッショナルであろうと、運用技術の世界に入ったばかりであろうと、現代の産業景観のバックボーンを保護するための貴重な洞察を提供します。ICSセキュリティの複雑さを掘り下げ、それがなぜ産業インフラの安全、信頼性、レジリエンス(回復力)を維持する上で重要な要素なのかをご覧ください。

ご覧ください

産業用制御システムとは

産業用制御システム(ICS)は、重要なインフラと製造プロセスの神経系として機能する、現代の産業運営のバックボーンです。これらのシステムには、さまざまな分野の産業プロセスを監視、制御、自動化するために設計された幅広い技術と機器が含まれています。
 

ICSセキュリティとは何か?

ICSセキュリティとは、Industrial Control Systemセキュリティの略で、産業プロセスを制御・監視する重要なシステムの保護を支援するサイバーセキュリティの専門分野です。制御技術(OT)セキュリティとしても知られ、以下を含む広範な産業インフラを保護します。

  • 監視制御およびデータ収集(SCADA)システム: 発電、水処理、石油&ガスなどの産業において、地理的に分散した場所全体のプロセスを監視・制御するシステム
  • プログラマブル・ロジック・コントローラ(PLC): 組立ラインやロボットアームの制御など、産業プロセス内の特定のタスクを自動化する。
  • 分散制御システム(DCS): 製油所、化学プラント、および製造施設によく見られる、相互に接続されたコントローラとセンサにまたがる複雑な産業プロセスを管理する。
  • ヒューマン・マシン・インターフェイス(HMI): 産業プロセスと相互作用し、制御する。

ICSセキュリティの進化

従来、ICSは企業のITネットワークから切り離された環境で運用されていました。しかし、効率化とリアルタイム・データ・アクセスの推進により、ICSとITネットワーク間の接続性が高まっています。IT/OT統合と呼ばれるこの融合は、大きな利点をもたらす一方で、サイバーセキュリティ上の新たな課題ももたらしました。

産業用モノのインターネット(IIoT)は、スマート工場と予知保全を可能にする一方で、サイバー脅威の潜在的な攻撃対象領域を拡大し、ICSのランドスケープをさらに変革しています。

ICSセキュリティの主な構成要素

  • アセットインベントリ: ICS環境内のすべてのデバイスとシステムの包括的なリストを保持する。
  • 脆弱性管理: ICSコンポーネントの脆弱性を特定、評価、緩和する。
  • ネットワークセグメンテーション: 安全性の低いネットワークから重要なシステムを分離する。
  • エンドポイント保護: ICSネットワーク内の個々のデバイスを保護する。
  • パッチ管理: 既知の脆弱性に対処するため、ソフトウェアとファームウェアを安全に更新する。

ICSセキュリティは、これらのシステムをサイバー脅威から守り、産業運営の完全性、可用性、安全性を維持するために設計された、さまざまな実践と技術を包含しています。これは、デジタルシステムそのものだけでなく、それらが制御する物理的なインフラの保護にも役立ちます。

ICSセキュリティに依存する産業

  • エネルギー&公益事業(発電、水処理)
  • 製造業(自動車、食品&飲料、医薬品)
  • 運輸(鉄道、航空管制)
  • 石油&ガス(製油所、パイプライン)
  • 化学処理
  •  鉱業&金属

ICSセキュリティの重要性

ICSが制御するプロセスの重要性を考えると、そのセキュリティを維持することが最も重要です。ICSの侵害は、次のような事態を招く可能性があります。

  • 生産停止
  • 設備の損傷
  • 環境災害
  • パブリックセーフティ(公共の安全)のリスク
  • 多大な経済的損失

効果的なICSセキュリティ戦略を策定するためには、産業制御システム特有の特性と要件を理解することが極めて重要です。これらのシステムがより接続され、デジタルに依存するようになるにつれ、堅牢で専門的なセキュリティ対策の必要性がますます重要になっています。

現実世界のICSセキュリティ脅威と攻撃の例

2024年に米国で暴露されたICSサービスは48,000を超えています。昨年のICSセキュリティ攻撃の例として、Cyber Army of Russia Reborn (CARR)があります。この国家組織はテレグラム経由で不正アクセスを行ない、HMIを改ざんし、テキサス州ミュールシューの貯水タンクをオーバーフローさせ、ダウンタイムと損害を引き起こしました。

なぜICSセキュリティが必要なのか?

強固なICSセキュリティの必要性は、かつてないほど高まっています。産業用システムが企業ネットワークやインターネットにますます接続されるようになるにつれ、サイバー犯罪者や国家関連の脅威者にとって魅力的な標的となっています。以下の憂慮すべき統計をご覧ください。

  • 米国のサイバーセキュリティ・インフラ・セキュリティ庁(CISA)によると、2023年には重要インフラ部門を標的とするサイバーインシデントが前年比で30%増加した。
  • 米国国立標準技術研究所(NIST)は、産業用制御システムの脆弱性が2020年に44%増加すると報告した。
  • 米国会計検査院(GAO)の報告書によると、連邦政府機関から報告されたサイバーセキュリティインシデントの数は、2006年から2015年にかけて1,300%以上増加した。
  • The World Economic Forum’s Global Risks Report 2021 (世界経済フォーラムのグローバルリスク報告書2021年版)では、重要インフラへのサイバー攻撃は可能性で5位、影響度で8位にランクされている。
     

ICS侵害の潜在的影響

ICSへの攻撃が成功した場合の影響は、深刻かつ広範囲に及ぶ可能性があります。

  • 安全上のリスク: 2021年、フロリダ州オールズマーで、ハッカーが水処理システム内の水酸化ナトリウムの濃度を高めて水道水を汚染しようとした。この試みは阻止されたが、一般市民に物理的な危害が及ぶ可能性を浮き彫りにした。
  • 経済的損失: 2017年に発生したNotPetya攻撃は、海運大手マースクを含む多数の企業に影響を及ぼし、その被害額は全世界で推定100億ドルに上った。
  • 環境への被害: 2000年、オーストラリアのマルーチーシャーにある下水処理場の制御システムが、不満を抱いた元従業員によってハッキングされ、何百万リットルもの生ごみが地元の公園や河川に流出した。
  • 国家安全保障上の脅威: 2015年、ロシアのハッカーによるウクライナの送電網への攻撃で、23万人が最大6時間にわたって停電し、ICS攻撃が重要な国家インフラを混乱させる可能性を示した。
  • 風評被害: 2014年、ドイツの製鉄所では、サイバー攻撃によって高炉の適切なシャットダウンが妨げられ、大きな損害を被った。このようなインシデントは、直接的な物理的・経済的影響だけでなく、企業の評判や顧客の信頼に深刻なダメージを与える可能性がある。

これらの例は、強固なICSセキュリティ対策の重要な必要性を強調しています。産業システムの相互接続とデジタル依存が進むにつれて、違反がもたらす潜在的な影響はより深刻になり、ICSセキュリティはあらゆる産業分野の組織にとって必須となっています。

ICSセキュリティ侵害の財務的影響

国土安全保障委員会のサイバー脅威スナップショットによると、米国におけるデータ侵害の平均コストは936万ドルで、世界平均のほぼ2倍であることが明らかになりました。

ダウンタイムは企業にとって重要ですが、業種によって異なります。最近の調査によると、製造業のスペースは1時間当たり26万ドル以上になる可能性があります。以下は、業種別にダウンタイムを計算する3つの主な方法です。

  • 製造のダウンタイム = (1時間当たりの人件費+1時間当たりの間接費+1時間当たりの製造コスト) x ダウンタイム期間
  • 水処理のダウンタイム = (規制罰金+環境浄化コスト+人件費+機器の修理/交換+潜在的な公衆衛生コスト)
  • エネルギーのダウンタイム = (売電損失+機器の修理/交換+人件費+規制上の罰金+潜在的な安全/環境コスト)

セキュリティ投資のROIのデモンストレーション

セキュリティは投資ですが、利害関係者にROIを示すのに役立つ追跡可能な指標がいくつかあります。

  • セキュリティインシデントの低減: サイバー攻撃、マルウェア感染、不正アクセスの成功件数と未遂件数を監視する。
  • 稼働時間の向上: 重要なシステムの稼働率を追跡し、計画外のダウンタイムの削減を測定する。
  • 規格の遵守: 罰金を回避し、デューデリジェンスを実証するために、業界標準および規制の遵守を文書化する。
  • リスク低減: 直接定量化することは難しいが、潜在的な侵害の可能性と影響を低減することの価値を強調する。リスクアセスメントのフレームワークを使用して、リスクエクスポージャ(リスクにさらされている状態)の減少を実証する。

重要なプロセスを中断させる恐怖にどう対処するか

セキュリティがダウンタイムを意味することはありません。セキュリティ対策を戦略的に実施し、混乱を最小限に抑える方法がいくつかあります。

  • OTセキュリティチームの優先順位に基づいて、段階的にセキュリティ対策を導入する。
  • システムをオフラインにすることなく脆弱性に対処するために、仮想パッチや補償コントロールを使用する。
  • ネットワークを孤立したセグメントに分割し、侵害の影響を限定する。
  • 1つのシステムをオフラインにする必要がある場合に、それを引き継ぐバックアップシステムを導入する。
  • 必要な稼働時間と競合しないように、テストと更新を運用チームと連携させる。

ICSセキュリティはITセキュリティとどう違うのか?

ICSは企業運営のバックボーンです。電力網から製造ラインまで、あらゆるものを管理しており、その円滑な運用は収益に直結します。ITセキュリティがデータとネットワークに重点を置くのに対し、ICSセキュリティはシステムが制御する物理的なプロセスのセキュリティに重点を置いています。

ICSデバイス特有の課題ICS環境には、旧式のシステムや特殊なデバイスが含まれていることが多く、セキュリティに特有の課題があります。

  • 多くのICSデバイスが、セキュリティ更新を受けられなくなった古いオペレーティングシステム(Windows XPなど)を実行している。
  • PLC (プログラマブル・ロジック・コントローラ)やRTU (遠隔監視制御装置)などの組み込みシステムには、セキュリティ機能が組み込まれていないことがよくある。
  • ICSコンポーネントのライフサイクルは通常長く(15~20年)、頻繁な更新や交換は現実的ではない。
What is ICS Security?

異なるリスクの優先順位

ICS環境とIT環境におけるリスクの優先順位は根本的に異なります。

  • ITセキュリティの優先順位: 1) 機密性、2) 整合性、3) 可用性
  • ICSセキュリティの優先順位: 1) 安全性、2) 可用性、3) 整合性、4) 機密性

この違いは、ICS侵害の潜在的な物理的影響に起因しており、機器の損傷、環境災害、さらには人命の損失も含まれる可能性があります。

インシデントの検出と対応ICS環境でのセキュリティインシデントの検出と対応には、異なるアプローチが必要です。

  • ICSネットワークではトラフィックパターンが予測可能であることが多いため、異常検出はより簡単になるが、解釈には専門知識が必要です。
  • ICSでの対応行動は、重要なプロセスの中断を避けるために慎重に計画する必要がある。ITシステムとは異なり、脅威が検出されてもICSコンポーネントを単純にシャットダウンすることはできない。

専門知識の要件

効果的なICSセキュリティには、次のような独自のスキルセットが必要です。

  • 産業プロセスと制御システムに関する深い理解
  • 特殊なプロトコルに関する知識(Modbus、DNP3、OPCなど)
  • 産業分野に特有の規制要件に関する知識(電力会社向けのNERC CIPなど)
IT vs. ICS Security

この表は、ITセキュリティとICSセキュリティの主な違いを明確に並べて比較したものです。

これらの基本的な違いを理解することで、組織は、ITセキュリティから借用した汎用的なアプローチではICS環境の固有の課題には不十分であることを認識し、産業用制御システムを保護するためのより効果的な戦略を策定できます。

ICSセキュリティを実現するには?

産業用制御システムのセキュリティを確保するには、ITセキュリティのベストプラクティスを活用しながら、OT環境特有の課題に対処する包括的かつ戦略的なアプローチが必要です。組織がICSセキュリティを効果的に実現する方法を以下に示します。

目標の設定とセキュリティプログラムの設計

  1. 現状の評価: すべてのICS資産の徹底的なインベントリを実施し、既存のセキュリティ対策を評価します。
  2. 目標の定義: 業界標準(NISTサイバーセキュリティフレームワーク、IEC 62443など)に沿った、明確で測定可能なセキュリティ目標を設定します。
  3. ポリシーと手順の策定: ICS環境に合わせた包括的なセキュリティポリシーを作成します。
  4. 制御の導入: ICS資産を保護するために、技術的、管理的、および物理的な制御を導入します。
  5. 継続的な監視と改善: 新たな脅威に対処するために、セキュリティプログラムを定期的に評価および更新します。

統合されたセキュリティアプローチのためのITとOTの融合

  1. 知識ギャップを埋める: ITチームとOTチーム間の知識共有を促進し、相互理解を構築します。
  2. 共同ガバナンスを確立する: ICSセキュリティイニシアチブを監視するための部門横断的なチームを作成します。
  3. 統合プロセスを開発する: 各分野固有の要件を尊重しながら、ITとOTのセキュリティプロセスを調整します。
  4. 互換性のあるテクノロジを導入する: IT環境とOT環境の両方で効果的に動作できるセキュリティソリューションを選択します。
  5. 統合されたセキュリティ文化を育む: IT担当者とOT担当者の両方にまたがるセキュリティ意識の高い文化を促進します。

個別のツールよりもセキュリティプラットフォームを選択する

統合セキュリティプラットフォームを採用すると、複数のポイントソリューションを実装するよりもいくつかの利点があります。

  • 包括的な可視性: 統合プラットフォームにより、ICS環境全体を包括的に把握できる。
  • 合理化された管理: 一元管理により複雑さが軽減され、効率が向上する。
  • 一貫したポリシーの適用: ICS環境全体で統一されたセキュリティ ポリシーを実装する。
  • インシデント対応の改善: 複数のソースからのデータを相関させることで、脅威の検出と対応が迅速化され、効率が向上する。
  • 費用対効果が高い: 複数の異なるツールを維持する場合と比べて、総所有コストを削減できる。
  • スケーラビリティ: ICS環境の拡大や進化に合わせて、セキュリティ範囲を簡単に拡張できる。

ICSセキュリティフレームワーク

このフレームワークは、さまざまなセキュリティコンポーネントが連携して堅牢なICSセキュリティプログラムを作成する方法を視覚的に表現します。

これらの戦略に従い、包括的なセキュリティプラットフォームを実装することで、組織はICSセキュリティ体制を大幅に強化できます。ICSセキュリティの実現は継続的なプロセスであり、進化する脅威や変化する産業環境に先んじるためには、継続的な注意、更新、改善が必要です。

今日のコネクテッドワールドにおけるICSセキュリティの重要な役割

産業用制御システム(ICS)セキュリティは、単に技術的な必要性があるというだけでなく、ますます世界がつながりつつある中で、運用のレジリエンス(回復力)とパブリックセーフティ(公共の安全)にとって重要な要素です。これまで見てきたように、ICSセキュリティには次のような特長があります。

  • エネルギーや公共事業から製造や輸送まで、さまざまな分野の産業プロセスを制御および監視する重要なシステムの保護を支援する。
  • 従来のITセキュリティとは大きく異なり、旧式のシステム、特殊なデバイス、安全性と可用性の優先順位付けに起因する固有の課題がある。
  • 資産管理、脆弱性評価、ネットワークセグメンテーション、継続的な監視を統合した包括的なアプローチが必要です。
  • 現代の産業環境の複雑さに対処する統合セキュリティ戦略を作成するには、ITチームとOTチームの連携が必要です。
  • 生産停止、機器の損傷、環境災害、さらにはパブリックセーフティのリスクにつながる可能性のあるサイバー脅威から保護する上で重要な役割を果たす。

IoTとスマートマニュファクチャリングの時代におけるICSセキュリティの対応

スマートマニュファクチャリングは産業オペレーションを変革していますが、同時に新たなセキュリティ上の課題ももたらしています。より多くのシステムとデバイスをネットワークに接続すると、攻撃対象領域が拡大し、ICS環境はサイバー脅威に対してより脆弱になります。

産業システムの相互接続とデジタルへの依存が高まるにつれて、堅牢なICSセキュリティ対策の重要性は強調しすぎることはありません。これは単にデータを保護することではなく、データの整合性を保護し、不正アクセスを防ぎ、社会と経済を支える重要なインフラの継続的な運用を確保することです。

今すぐ産業用制御システムを強化する方法

ICSセキュリティの状況は複雑で常に進化していますが、一人で対処する必要はありません。産業用サイバーセキュリティ体制を強化するための第一歩を踏み出しましょう。

  • 現在の状態を評価する: ICS資産の徹底的なインベントリを実施し、既存のセキュリティ対策を評価する。現在のアプローチのギャップや脆弱性を特定する。
  • チームを教育する: IT担当者とOT担当者の両方がICSセキュリティの固有の課題と重要性を理解していることを確認する。専門的なトレーニングプログラムへの投資を検討する。
  • ロードマップを開発する: 短期的な成果と長期的な戦略目標を含む、ICSセキュリティを強化するための包括的な計画を作成する。
  • 専門家の指導を求める: ICSセキュリティには専門知識と経験が必要です。特定の産業環境に合わせたアドバイスとソリューションを提供できる専門家に遠慮なくご相談ください。
  • 統合ソリューションの検討: 統合セキュリティプラットフォームによって取り組みを効率化し、ICS環境全体で包括的な保護を提供できる方法を検討する。

セキュリティインシデントによってICS環境の脆弱性が明らかになるまで待たないでください。今すぐ行動して産業オペレーションを保護し、組織のレジリエンスとセキュリティに優れた将来を維持してください。

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公開 2025年3月26日

トピック: Build Resilience

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