インフラのレジリエンス：安全なグローバルな未来のためのシステム堅牢化

ますます相互接続され、不安定な世界において、私たちのインフラのレジリエンスは最も重要です。電力網や金融ネットワークから交通システムや医療施設に至るまで、これらの基盤要素は世界経済と日常生活を支えています。しかし、それらは同時に、高度なサイバー攻撃、自然災害、人為的ミス、設備故障など、増え続ける脅威の主要な標的でもあります。これらの重要システムの継続的かつ安全な運用を確保するためには、インフラのレジリエンスに対する積極的かつ堅牢なアプローチが不可欠です。この取り組みの中心となるのが、システム堅牢化の実践です。

インフラのレジリエンスを理解する

インフラのレジリエンスとは、システムやネットワークが破壊的な事象を予測し、耐え、適応し、回復する能力のことです。これは単に障害を防ぐことだけではなく、重大な課題に直面しても本質的な機能を維持することです。この概念は、デジタルシステムを超えて、現代のインフラを構成する物理的なコンポーネント、運用プロセス、人的要素にまで及びます。

インフラのレジリエンスの主要な側面には以下のものがあります：

• 頑健性：ストレスに耐え、機能を維持する能力。
• 冗長性：障害発生時に引き継ぐためのバックアップシステムやコンポーネントの保有。
• 適応性：予期せぬ事態に対応して運用を変更・調整する能力。
• 即応性：危機時にリソースを迅速に特定し、動員する能力。
• 回復力：システムを通常運用に復旧させる速さと有効性。

システム堅牢化の重要な役割

システム堅牢化は、脆弱性や不要な機能を排除することで、システム、デバイス、またはネットワークの攻撃対象領域を削減することに焦点を当てた、基本的なサイバーセキュリティの実践です。これは、システムをより安全にし、侵害されにくくすることです。インフラの文脈では、これはオペレーティングシステム、アプリケーション、ネットワークデバイス、さらにはインフラ自体の物理コンポーネントに厳格なセキュリティ対策を適用することを意味します。

なぜシステム堅牢化はインフラのレジリエンスにとってそれほど重要なのでしょうか？

• 攻撃ベクトルの最小化：不要なサービス、ポート、ソフトウェアコンポーネントはすべて、攻撃者の潜在的な侵入経路となります。堅牢化はこれらの扉を閉ざします。
• 脆弱性の削減：パッチ適用、セキュアな設定、デフォルト認証情報の削除により、堅牢化は既知の弱点に対処します。
• 不正アクセスの防止：強力な認証、アクセス制御、暗号化手法は堅牢化の主要な構成要素です。
• 侵害の影響を限定：システムが侵害された場合でも、堅牢化は被害を封じ込め、攻撃者のラテラルムーブメント（横展開）を防ぐのに役立ちます。
• コンプライアンスの確保：多くの業界規制や標準では、重要インフラに対して特定の堅牢化の実践が義務付けられています。

システム堅牢化の主要原則

効果的なシステム堅牢化には、いくつかの核となる原則に焦点を当てた多層的なアプローチが含まれます：

1. 最小権限の原則

ユーザー、アプリケーション、およびプロセスに、意図された機能を実行するために必要な最小限の権限のみを付与することは、堅牢化の基礎です。これにより、攻撃者がアカウントやプロセスを侵害した場合に与えうる潜在的な損害を限定します。

実践的な洞察：ユーザー権限を定期的にレビューし、監査します。RBAC（ロールベースのアクセス制御）を実装し、強力なパスワードポリシーを強制します。

2. 攻撃対象領域の最小化

攻撃対象領域とは、不正なユーザーが環境に侵入したり、データを抽出したりしようとする可能性のあるすべての点の総和です。この領域を削減するには、以下によって達成されます：

• 不要なサービスとポートの無効化：システムの運用に不可欠でないサービスや開いているポートをすべてオフにします。
• 未使用のソフトウェアのアンインストール：不要なアプリケーションやソフトウェアコンポーネントをすべて削除します。
• セキュアな設定の使用：セキュリティ強化された設定テンプレートを適用し、安全でないプロトコルを無効にします。

例：重要な産業用制御システム（ICS）サーバーでは、絶対に必要な場合を除き、リモートデスクトップアクセスを有効にすべきではありません。有効にする場合でも、安全で暗号化されたチャネルを介してのみ許可すべきです。

3. パッチ管理と脆弱性修正

システムを最新のセキュリティパッチで最新の状態に保つことは、交渉の余地がありません。脆弱性は、一度発見されると、悪意のある攻撃者によってしばしば迅速に悪用されます。

• 定期的なパッチ適用スケジュール：オペレーティングシステム、アプリケーション、ファームウェアにセキュリティパッチを適用するための一貫したスケジュールを実装します。
• 優先順位付け：最も高いリスクをもたらす重大な脆弱性のパッチ適用に集中します。
• パッチのテスト：意図しない混乱を避けるため、本番環境に展開する前に開発環境やステージング環境でパッチをテストします。

グローバルな視点：航空のような分野では、航空交通管制システムの厳格なパッチ管理が不可欠です。パッチ適用の遅れは、何千ものフライトと乗客の安全に影響を与える壊滅的な結果を招く可能性があります。ボーイングやエアバスのような企業は、アビオニクスソフトウェアのセキュアな開発ライフサイクルと厳格なテストに多額の投資を行っています。

4. セキュアな認証と認可

強力な認証メカニズムは不正アクセスを防ぎます。これには以下が含まれます：

• 多要素認証（MFA）：複数形式の検証（例：パスワード＋トークン）を要求することで、セキュリティが大幅に向上します。
• 強力なパスワードポリシー：パスワードの複雑さ、長さ、定期的な変更を強制します。
• 集中認証：Active DirectoryやLDAPのようなソリューションを使用してユーザー認証情報を管理します。

例：国の電力網事業者は、監視制御・データ収集（SCADA）システムにアクセスするすべての担当者に対して、スマートカードとワンタイムパスワードを使用する場合があります。

5. 暗号化

転送中および保存中の機密データを暗号化することは、重要な堅牢化対策です。これにより、データが傍受されたり、許可なくアクセスされたりしても、読み取り不能な状態が保たれます。

• 転送中のデータ：ネットワーク通信にはTLS/SSLなどのプロトコルを使用します。
• 保存中のデータ：データベース、ファイルシステム、ストレージデバイスを暗号化します。

実践的な洞察：重要なインフラコンポーネントとリモート管理システム間のすべての通信にエンドツーエンドの暗号化を実装します。

6. 定期的な監査と監視

継続的な監視と監査は、セキュアな設定からの逸脱や不審な活動を検知し、対応するために不可欠です。

• ログ管理：すべての重要システムからセキュリティログを収集し、分析します。
• 侵入検知/防御システム（IDPS）：ネットワークトラフィックの悪意のある活動を監視するためにIDPSを展開し、設定します。
• 定期的なセキュリティ監査：設定の弱点やコンプライアンスのギャップを特定するために定期的な評価を実施します。

異なるインフラドメインにおける堅牢化

システム堅牢化の原則は、様々な重要インフラセクターに適用されますが、具体的な実装は異なる場合があります：

a) 情報技術（IT）インフラストラクチャ

これには、企業ネットワーク、データセンター、クラウド環境が含まれます。ここでの堅牢化は以下に焦点を当てます：

• サーバーとワークステーションの保護（OS堅牢化、エンドポイントセキュリティ）。
• ファイアウォールと侵入防御システムの設定。
• セキュアなネットワークセグメンテーションの実装。
• アプリケーションとデータベースのアクセス制御の管理。

例：グローバルな金融機関は、不要なポートを無効にし、トレーダーに強力な多要素認証を強制し、すべての取引データを暗号化することで、取引プラットフォームを堅牢化します。

b) オペレーショナルテクノロジー（OT）/ 産業用制御システム（ICS）

これには、製造、エネルギー、公益事業などの産業プロセスを制御するシステムが含まれます。OTの堅牢化は、レガシーシステム、リアルタイム要件、および物理的な運用への潜在的な影響のため、特有の課題を提示します。

• ネットワークセグメンテーション：ファイアウォールとDMZを使用してOTネットワークをITネットワークから隔離します。
• PLCおよびSCADAデバイスの保護：ベンダー固有の堅牢化ガイドラインを適用し、デフォルトの認証情報を変更し、リモートアクセスを制限します。
• 物理的セキュリティ：制御パネル、サーバー、ネットワーク機器を不正な物理的アクセスから保護します。
• アプリケーションホワイトリスティング：OTシステム上で承認されたアプリケーションのみの実行を許可します。

グローバルな視点：エネルギーセクターでは、中東などの地域におけるSCADAシステムの堅牢化が、石油・ガス生産の中断を防ぐために不可欠です。Stuxnetのような攻撃はこれらのシステムの脆弱性を浮き彫りにし、OTサイバーセキュリティと専門的な堅牢化技術への投資増加につながりました。

c) 通信ネットワーク

これには、電気通信ネットワーク、衛星システム、インターネットインフラが含まれます。堅牢化の取り組みは以下に焦点を当てます：

• ネットワークルーター、スイッチ、携帯電話基地局の保護。
• ネットワーク管理のための堅牢な認証の実装。
• 通信チャネルの暗号化。
• サービス拒否（DoS）攻撃からの保護。

例：国の電気通信事業者は、ネットワークエンジニアに対する厳格なアクセス制御を実装し、管理トラフィックにセキュアなプロトコルを使用することで、コアネットワークインフラを堅牢化します。

d) 交通システム

これには、ますます相互接続されたデジタルシステムに依存する鉄道、航空、海運、道路交通が含まれます。

• 信号システムと制御センターの保護。
• 車両、列車、航空機内の搭載システムの堅牢化。
• 発券および物流プラットフォームの保護。

グローバルな視点：シンガポールのような都市でのスマート交通管理システムの実装には、円滑な交通流と公共の安全を確保するために、センサー、信号機コントローラー、中央管理サーバーの堅牢化が必要です。侵害は広範囲にわたる交通混乱につながる可能性があります。

インフラにおけるシステム堅牢化の課題

システム堅牢化の利点は明らかですが、多様なインフラ環境で効果的に実装するには、いくつかの課題があります：

• レガシーシステム：多くの重要インフラシステムは、現代のセキュリティ機能をサポートしていない、またはパッチ適用が困難な古いハードウェアやソフトウェアに依存しています。
• 運用上の稼働時間要件：リアルタイムの運用環境では、パッチ適用やシステム再設定のためのダウンタイムは非常にコストがかかるか、危険でさえあります。
• 相互依存性：インフラシステムはしばしば高度に相互依存しており、あるシステムの変更が他のシステムに予期せぬ影響を与える可能性があります。
• スキルギャップ：ITとOTセキュリティの両方に専門知識を持つサイバーセキュリティ専門家が世界的に不足しています。
• コスト：包括的な堅牢化対策の実施は、多額の財政投資となる可能性があります。
• 複雑さ：広大で異種混合のインフラ全体でセキュリティ設定を管理することは、圧倒的に複雑になることがあります。

効果的なシステム堅牢化のためのベストプラクティス

これらの課題を克服し、真にレジリエントなインフラを構築するために、組織は以下のベストプラクティスを採用すべきです：

1. 包括的な堅牢化基準の策定：すべてのタイプのシステムとデバイスに対して、詳細で文書化されたセキュリティ設定のベースラインを作成します。CISベンチマークやNISTガイドラインなどの確立されたフレームワークを活用します。
2. リスクに基づく優先順位付け：最も重要なシステムと最も重大な脆弱性に堅牢化の取り組みを集中させます。定期的なリスク評価を実施します。
3. 可能な限り自動化：設定管理ツールやスクリプトを使用してセキュリティ設定の適用を自動化し、手作業によるエラーを減らし、効率を向上させます。
4. 変更管理の実装：厳格なテストとレビューを含む、システム設定へのすべての変更を管理するための正式なプロセスを確立します。
5. 定期的な監査と検証：堅牢化設定が維持され、意図せずに変更されていないことを確認するために、システムを継続的に監視します。
6. 人材育成：ITおよびOTスタッフが、セキュリティのベストプラクティスとシステム堅牢化の重要性について継続的なトレーニングを受けることを保証します。
7. インシデント対応計画：侵害された堅牢化システムを封じ込め、修復するための手順を含む、明確に定義されたインシデント対応計画を用意します。
8. 継続的な改善：サイバーセキュリティは継続的なプロセスです。新たな脅威や技術の進歩に基づいて、堅牢化戦略を定期的に見直し、更新します。

結論：堅牢化されたシステムを一つずつ構築し、レジリエントな未来を築く

インフラのレジリエンスはもはやニッチな懸念事項ではなく、世界的な必須事項です。システム堅牢化はオプションの追加機能ではなく、このレジリエンスを達成するための基本的な構成要素です。システムを丹念に保護し、脆弱性を最小限に抑え、積極的なセキュリティ態勢を採用することで、絶えず進化する脅威の状況に対してより良く自己防衛することができます。

世界中の重要インフラを担当する組織は、堅牢なシステム堅牢化戦略に投資しなければなりません。このコミットメントは、直近の業務を保護するだけでなく、国際社会全体の安定と安全にも貢献します。脅威が進化し続ける中で、私たちのシステムを堅牢化するための献身も同様に揺るぎないものでなければならず、すべての人にとってより安全でレジリエントな未来への道を切り開くのです。