つながる世界の開発指針（3）
IoTの開発現場で考慮すべき「高信頼化機能」とは何か（1/3 ページ）
「つながる世界」の実現に向けては、経営層を含めた課題共有や全体としてのリスク対策が欠かせない。そして、実際の開発現場では「高い信頼性」実現が必要なる。この「高信頼化」の概略と、スマート工場を例にした実装例を紹介する。
情報処理推進機構 技術本部 ソフトウェア高信頼化センター（IPA/SEC）が公開した「つながる世界の開発指針」（2016年3月公開）とは、IoT機器やシステムの安全安心を確保するために考慮すべき要件を、経営層や開発者向けに分かりやすく整理したものである。前回は（つながる世界の「安全安心」に向け、考慮すべき17の項目）はこの「つながる世界の開発指針」の概要と、安全・安心の実現に向けた検討すべき17の事項を紹介した。
今回は、「つながる世界の開発指針」の実践編とも呼べる、「『つながる世界の開発指針』の実践に向けた手引き［IoT高信頼化機能編］」をもとに、IoT（Internet of Thins）機器やIoTシステムの開発現場に焦点を当て、開発時に検討すべき“高信頼化機能”について解説する。
“つながる自動車と住宅”に見る「IoTの高信頼化機能」とは
最初に「IoTの高信頼化機能」とは何かを説明しよう。
IPA/SECが召集した「IoT高信頼化検討ワーキンググループ（以下、本GW）」では、IoTの高信頼化機能を「IoT機器・システムが相互に連携する（つながる）環境において、安全・安心を確保するための機能」と定義している（図1）。なお、IoT高信頼化機能の実装位置は、以下の3階層に分類している。
- IoT機器群であるエッジ層
- 中間処理群であるフォグ層
- AI（人工知能）解析などのアプリケーション群であるクラウド層
図1 IoT高信頼化機能の実装イメージ
本WGでは、「IoTを活用したサービスは、複数の分野を横断的に連携しながら拡大していく」ことに着目し、分野間連携のユースケースを抽出した。そして、分野間連携で起こり得るリスクや脅威を分析することで、高信頼化に必要な要件や機能を導き出した。
では、実際にどのようなユースケースを想定したのか。代表的な例を紹介する。
ユースケース：車両と住宅の連携（図2）
近年、音声認識システムの高度化により、同システムをIoT機器操作のインタフェースに採用する動きが増えている。具体的には、自動車に搭載された音声操作システムで自宅の玄関照明を点灯したり、ガレージドアを開閉したり、ホームセキュリティシステムを操作したりできるようになった。
また一方で、自宅からはクラウドベースの音声認識サービスを経由して、自動車に対してエンジンの始動やドアの施錠・開錠、燃料残量チェック、エアコン操作などを行うことが想定される。
図2 自動車と自宅の連携システム
こうしたユースケースにはどのような脅威が想定されるのか。本GWでは以下の脅威を想定し、IoTの高信頼化に必要な対策機能（以下、高信頼化機能）を抽出した。
| 脅威 | 高信頼化機能 |
|---|---|
| 脅威1：自動車や自宅の音声認識装置の脆弱性を悪用した異常操作 | 異常検知機能、監視機能、ログ収集機能、停止機能 |
| 脅威2：他の自動車/他の家からの干渉あるいは、悪意による誤操作 | 認証機能、アクセス制御機能、構成管理機能、強制遮断機能、監視機能、ログ収集機能 |
| 脅威3：自動車/自宅の音声認識装置の断続的なサービス停止（装置の不具合やネットワーク不良） | 診断機能、寿命管理機能、監視機能、ログ収集機能、停止機能 |
このユースケースでは、連携するクラウド層で全ての実装を検討する場合と、自動車/自宅の音声認識装置のエッジ層でもいくつかの機能を分担して実装を検討することが考えられる。
各フェーズでどんな機能が必要かを整理する
こうしたユースケースから抽出した高信頼化機能は、「どのフェーズで、何（どのような機能）が必要なのか」を分類する必要がある。そこで本WGではIoTライフサイクルを「開始」「予防」「検知」「回復」「終了」の5つに分類し、必要な高信頼化機能を整理した（表1）。
表1 IoTライフサイクルの各フェーズで必要となる高信頼化機能
1 開始 IoT機器を接続してサービスを安全に利用するための高信頼化機能
2 予防 稼働中の異常を未然に防ぐための高信頼化機能
3 検知 稼働中の異常を早期に検知し通知するための高信頼化機能
4 回復 異常が発生しても被害の拡散を防ぎ復旧できる高信頼化機能
5 終了 目的の利用が終了し安全に機材を開放するための高信頼化機能
さらに、これらの5つのフェーズにおいてIoTの高信頼化に向けた要件を定義し、同要件を実現するために考慮すべき「機能要件」を整理したうえで、その機能要件を満たす「高信頼化機能」をマッピングした（表2）。
なお5の「終了」では、IoT機器が放置された場合の保護や中古販売、リユース、破棄時などでの情報漏えい対策の機能も含まれている。なお、開発現場では、IoT機器とシステムに求められる安全安心の要求を確保するためにリスク評価を実施し、必要な高信頼化機能を選択して実装していくことを想定している。
表2 IoT高信頼化要件用件・機能要件と高信頼化機能の対応
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「つながる世界の安心安全」実現に向けた重要ポイント
IoT（Internet of Things）は、新規ビジネスの創生や利便性の向上による市場獲得などが期待されている一方で「つながる」ことで発生するセキュリティ脅威の増大や、“1つのモノ”の障害が、ほかのモノに波及／拡大する危険性も懸念されている。 こうした現状を鑑み、情報処理推進機構 技術本部 ソフトウェア高信頼化センター（IPA/SEC）では、IoT機器／システムの開発者や経営者に検討してほしい事項を「つながる世界の開発指針」や「『つながる世界の開発指針』の実戦に向けた手引き」としてまとめた。本連載ではこれら内容をより具体的に紹介していく。
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