スマート工場におけるサイバー・フィジカル・セキュリティ対策：最新トレンドと実践的アプローチ

はじめに

製造業のスマート化は、企業の競争力を大きく向上させる可能性を秘めていますが、その一方で、サイバー・フィジカルなセキュリティリスクが増加していることも無視できません。この記事では、既存の「工場システムにおけるサイバー・フィジカル・セキュリティ対策ガイドライン」を基に、さらに深い分析と洞察を提供し、具体的な統計データや事例を交えながら業界特有の課題や最新トレンドに焦点を当てます。また、読者にとって実践的で有益なアドバイスを展開し、必要に応じて新しいセクションを追加していきます。

製造業のスマート化とサイバー・フィジカル・セキュリティの相関性

製造業におけるデジタルトランスフォーメーション（DX）が進む中で、スマート工場はもはや選択肢ではなく、必要不可欠な要素となっています。しかし、スマート工場の導入に伴うサイバー・フィジカル・セキュリティリスクは非常に深刻です。実際、製造業におけるサイバー攻撃は年々増加しており、例えば、2021年には製造業がサイバー攻撃の対象となる割合が全業界のうち23%を占め、主要なターゲットの一つとなっていることが報告されています（出典：IBM X-Force Threat Intelligence Index 2021）。

サイバー・フィジカル・セキュリティの重要性

サイバー・フィジカル・システム（CPS）は、物理的な製造プロセスとサイバー空間が高度に統合されたシステムを指します。このようなシステムにおいて一度でもセキュリティの侵害が発生すると、物理的な生産ラインが停止したり、製品品質に悪影響を及ぼしたりする可能性があります。さらに、これがサプライチェーン全体に波及することで、顧客や取引先にも大きな影響を与えます。 従来のITセキュリティの範疇では収まりきらない、物理的なセキュリティとサイバー空間のセキュリティが交錯するこの新しいリスク領域に対して、どのようにアプローチすべきかが今後の鍵となります。

スマート工場における最新トレンドとセキュリティ課題

IoTとクラウドコンピューティングの普及

スマート工場における最新トレンドとして、IoT（モノのインターネット）技術の導入が急速に進んでいます。IoT機器は、生産設備のリアルタイム監視や遠隔操作を可能にし、生産性の向上やコスト削減に寄与します。また、クラウドベースのデータ分析サービスは、大量のデータを迅速かつ効率的に処理し、製造プロセスの最適化を支援します。 しかし、これらの技術がもたらす利点と同時に、サイバーセキュリティのリスクも増加しています。例えば、IoT機器のセキュリティが不十分であれば、ハッカーがこれらの機器を通じて工場の内部ネットワークに侵入する可能性があります。また、クラウドサービスの利用は、データが外部のサーバーに保存されるため、セキュリティの確保が難しくなります。 特に、製造業ではIoT機器の数が急増しており、2025年までに世界中で約750億台のIoT機器が稼働するとの予測もあります（出典：Statista）。この膨大な数のデバイスがインターネットに接続されることで、攻撃者が狙う潜在的な標的が増え、脅威が拡大することが予想されます。

セキュリティゾーン設定の重要性

このような背景を受けて、セキュリティゾーン設定がますます重要になっています。セキュリティゾーン設定とは、工場内の保護対象を業務の重要度やリスクに応じて分類し、同一ゾーン内に存在する保護対象に対して同等のセキュリティ対策を施すことを指します。このアプローチにより、セキュリティ対策を効率的に実施し、リスクを可視化することが可能となります。 例えば、製造ラインの一部に対しては、より高度なセキュリティ対策を講じる一方で、一般的な管理システムには標準的なセキュリティ対策を適用することで、コストを抑えつつセキュリティを強化することができます。

サプライチェーンの拡大とセキュリティリスク

スマート工場の導入に伴い、サプライチェーンのデジタル化も進んでいますが、これには新たなセキュリティリスクが伴います。サプライチェーン全体がデジタルで接続されることにより、外部の取引先や供給元からのサイバー攻撃リスクが増加します。

具体的なリスク事例

例えば、2020年に発生したSolarWinds社のサプライチェーン攻撃は、IT業界だけでなく、製造業にも大きな衝撃を与えました。この攻撃では、SolarWinds社が提供するネットワーク管理ソフトウェアにマルウェアが仕込まれ、多くの企業や政府機関が被害を受けました。この事例からもわかるように、サプライチェーンのどこか一箇所でセキュリティが破られると、全体が脅かされるリスクがあります。

サプライチェーンにおけるセキュリティ対策

サプライチェーンのセキュリティリスクを低減するためには、以下のような対策が求められます。 - **セキュリティ契約の明確化**: 取引先や供給元との契約において、セキュリティ要件を明確に定義し、責任の分界を明確にすることが必要です。 - **定期的なリスク評価**: サプライチェーン全体を定期的にリスク評価し、最新の脅威に対応できるようにすることが重要です。 - **多層防御の導入**: 物理的なセキュリティとサイバーセキュリティを組み合わせた多層防御を採用することで、攻撃の成功率を低減します。

課題解決に向けた具体的アプローチ

ステップ1: 内外要件や業務の整理

最初のステップとして、工場のスマート化を進めるための内外要件や業務の整理が必要です。この段階で、企業は工場のスマート化を進める目的を明確にし、それに基づいて事業継続計画（BCP）を見直す必要があります。また、国内外の規格や法制度の動向を確認し、業界独自の規格にも対応することが求められます。

ステップ2: セキュリティ対策の立案

次に、セキュリティ対策の方針を策定します。この段階では、ゾーンごとのセキュリティ要件を検討し、システム構成面や物理面での具体的なセキュリティ対策を決定します。例えば、ネットワーク接続の安全性を確保するために、ゾーン間のデータ流通を制限するなどの対策が考えられます。

ステップ3: セキュリティ対策の実行と見直し

最後に、立案したセキュリティ対策を実行し、その効果を定期的に見直します。セキュリティ対策の実行後も、PDCAサイクルを回し続けることが重要です。特に、サプライチェーン対策として、外部サービスの利用時には、調達、契約、運用・保守の各段階で確認すべきポイントを明確にしておく必要があります。

最新の脅威と対応策

AIとマシンラーニングの活用

AI（人工知能）とマシンラーニングの技術がサイバーセキュリティの分野で急速に進化しています。これらの技術は、未知の脅威やゼロデイ攻撃に対しても迅速に対応できる可能性を持っています。例えば、AIを活用したセキュリティツールは、大量のデータをリアルタイムで分析し、異常な挙動を検出することができます。これにより、従来のシグネチャベースのセキュリティ対策では防ぎきれない新たな脅威に対しても高い防御効果を発揮します。

ブロックチェーン技術の活用

ブロックチェーン技術は、サプライチェーンのセキュリティを強化するための新しいアプローチとして注目されています。この技術を利用することで、取引の透明性が向上し、サプライチェーン全体の信頼性を高めることが可能です。例えば、ブロックチェーンを用いて各取引の履歴を記録することで、サプライチェーンの不正アクセスや改ざんを防ぐことができます。

課題解決における落とし穴

全システムに同一のセキュリティ対策を適用するリスク

工場のスマート化を進める際に、全てのシステムに同じレベルのセキュリティ対策を適用しようとするのは、コストが増大し、効率が低下するリスクがあります。特に、大規模な工場や複数の生産ラインを持つ企業では、セキュリティ対策の適用範囲を適切に設定しないと、過剰なコストが発生する可能性があります。

サプライチェーン全体でのセキュリティ対策不備

サプライチェーン全体でのセキュリティ対策が不十分な場合、外部からの影響で工場システムが停止するリスクがあります。例えば、取引先がセキュリティ侵害を受けた場合、その影響が自社のシステムに波及する可能性があります。このようなリスクを回避するためには、取引先との密接な連携と、セキュリティ対策の一貫性が求められます。

課題解決の重要ステップの再確認

ガイドラインが提案する3つの重要ステップは、工場システムにおけるセキュリティ対策を効果的に進めるための基本的なフレームワークとして非常に有効です。しかし、これらのステップを実際に適用する際には、企業ごとの状況や特有のリスクを十分に考慮し、柔軟に対応する必要があります。

ステップ1: 要件の整理

要件整理の段階では、工場のスマート化を目的とした要件を徹底的に洗い出し、業務の広がりに応じてシステム範囲を拡大することが重要です。また、この段階でセキュリティリスクに応じたゾーン設定を行い、保護対象の重要度を見直すことも必要です。

ステップ2: セキュリティ対策の立案

セキュリティ対策の立案では、ゾーンごとのセキュリティ要件に基づいて、システム構成面と物理面でのセキュリティ対策を詳細に検討することが求められます。外部ネットワークへの接続やクラウドサービスの利用が増える中で、それに対応したセキュリティ対策を柔軟に導入することが非常に重要です。

ステップ3: 対策の実行と見直し

セキュリティ対策を実行する際には、その効果を定期的に見直し、PDCAサイクルを通じて継続的に改善していくことが求められます。特に、サプライチェーン対策として、外部サービスや汎用品の利用時には、調達から運用・保守に至るまでの各段階で確認すべきポイントを押さえ、リスクを最小限に抑えることが重要です。

まとめ：ガイドラインの結論と将来の展望

「工場システムにおけるサイバー・フィジカル・セキュリティ対策ガイドライン」は、製造業のスマート化におけるセキュリティ対策の重要性を強調しており、段階的なアプローチを提案しています。特に、ゾーン設定やサプライチェーン対策の重要性が強調されており、これらを適切に実施することで、スマート化に伴うセキュリティリスクを低減することが可能です。 今後、製造業がスマート化を進める中で、セキュリティ対策の重要性はさらに増すことが予想されます。ガイドラインに基づいて、各企業が自社の状況に応じたセキュリティ対策を実施し、ビジネス競争力を高めることが求められます。また、新しい技術やトレンドに対する適応力を高めることで、さらなるリスクの低減と業務効率の向上が期待されます。