JP2019049968A - プロセス制御システムにおける暗号化されたトラフィックのためのファイアウォール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プロセス制御システムのセキュアなサブシステムにおける組み込みノードへの不正アクセスのリスクを減少させるための方法は、メッセージヘッダとメッセージペイロードとを含むメッセージを受信することと、メッセージが、組み込みノードの1つ以上の保護された機能にアクセスするように構成されているロック解除メッセージであることを、少なくともメッセージヘッダ内の1つ以上のビットのビットシーケンスを分析することによって決定することとを含む。また、手動制御機構がヒューマンオペレータによって特定の状態に配置されているかどうかを決定し、これらの決定に基づいて、保護された機能のうちの1つ以上がアクセス可能なロック解除された状態に組み込みノードを進入させるかまたはさせないかを決定することを含む。
【選択図】図1
Description
は有線及び無線通信パスの組み合わせが含まれ得る。
を本明細書において開示する。そのような技術、システム、装置、構成要素、デバイス、及び方法は、工業プロセス制御システム、環境、及び/またはプラントに対して適用することができ、これらは本明細書においては交換可能に、「工業制御」、「プロセス制御」、もしくは「プロセス」システム、環境、及び/またはプラントとも呼ばれる。典型的には、そのようなシステム及びプラントは、分散型の様式で、物理的物質または生産物を製造、精製、変形、生成、または生産するように動作する、1つ以上のプロセスの制御を提供する。
ってもよい。さらに、いくつかの実施形態では、メッセージヘッダ102は、図2に示されるものに比べて、より多くのフィールド、より少ないフィールド、及び/または異なるフィールドを含み得る。より一般的に、全体としてロック解除メッセージ100は、図1に示されるものとは異なって配置されてもよい。例えば、ロック解除メッセージ100は、メッセージペイロード104の後に、巡回冗長検査(CRC)フィールド及び/または1つ以上の他のフィールドを含有するフッタを含み得る。
がロック解除メッセージであるときに決定され、かつ有効なロック解除メッセージが受信されると保護された機能(複数可)128へのアクセスを許可するように構成されている。
ッセージヘッダを調査して、コントローラ142のために定められた特定のメッセージがロック解除メッセージであるかどうかを決定してもよく、また、IPDボタンまたは他の手動制御が現在作動されているかどうかを検出してもよい。手動制御が作動されている(またはいくつかの実施形態では、最近作動された)場合、IPD146は、同じヘッダフィールド(または復号化後のメッセージペイロード内の第2のロック解除インジケータ)を分析するコントローラ142にロック解除メッセージを転送してロック解除メッセージを識別し、保護された機能へのアクセス(例えば、当該機能の実行)を可能にする。
例えば、DeltaV SIS)を表し得る。
ば、1つ以上のEPROM、EEPROM、特定用途向け集積回路(ASIC)、及び/または任意の他のハードウェアもしくはファームウェア要素にハードコードされてもよい。したがって、コントローラ202〜210の各々は、任意の所望の様式で制御ストラテジまたは制御ルーチン/モジュールを実装するように構成することができる。
2Bは、集中化されていてもよく、(構成アプリケーション242Aの複数のインスタンスはプロセス制御環境200内で同時に実行し得るが)プロセス制御環境200に対して一体的な論理的外観を有し得、構成データベース(複数可)242Bは、単一の物理データストレージデバイス内または複数のデータストレージデバイスにわたって記憶されてもよい。構成アプリケーション(複数可)242A、構成データベース(複数可)242B、及びそれらに対するユーザインターフェース(図5に示さず)は、制御モジュール及び/または表示モジュールを作成/構成するための構成または開発システム242を集合的に形成する。必ずしもそうではないが、典型的には、構成システム242のユーザインターフェースは、プロセス制御環境200がリアルタイムで動作しているかどうかに関わらず、構成システム242のユーザインターフェースが代わりに構成及び開発技術者によって利用されている、及びオペレータワークステーション(複数可)240がプロセス制御環境200のリアルタイム(または「ランライム」)オペレーション中にオペレータによって利用されている点で、オペレータワークステーション240と異なる。オペレータワークステーション(複数可)240同様、構成システム242は、ネットワーク侵入/攻撃に供されることがある。
不正アクセスのリスクを減少させるための例示的な方法300を示すフロー図である。方法300は、例えば、図3のIPD124、図4のIPD146、または図5のIPD220、222、224のうちの1つなどのIPDによって実装されてもよい。より具体的な例として、方法300は、図3のファイアウォール130によって実装されてもよい。
ィールドが従来のEthertype値を含有するように(及びいくつかの実装例では、Ethertypeフィールドが、IPv4、TRILL等の使用されている通信プロトコルと一致するEthertype値を含有するように)ビットシーケンスを修正し得る。
介して暗号化されたメッセージを受信することを含み、暗号化されたメッセージは、暗号化されていないメッセージヘッダと暗号化されたメッセージペイロードとを含む、態様1〜3のいずれか1つに記載の方法。
メッセージペイロードを含むメッセージを受信し、(B)メッセージが、プロセス制御システムの組み込みノードの1つ以上の保護された機能にアクセスするように構成されたロック解除メッセージであるかどうかを、少なくともメッセージヘッダ内の1つ以上のビットのビットシーケンスを分析することによって決定し、(C)手動制御機構がヒューマンオペレータによって特定の状態に配置されているかどうかを決定し、(D)メッセージがロック解除メッセージであり、かつ手動制御機構が特定の状態に配置されていると決定すると、組み込みノードをロック解除された状態に進入させるように構成されている、侵入保護デバイス。
ータとしてロジックソルバによって認識される値を含有するように復号化されたメッセージペイロード内のビットシーケンスを修正するようにさらに構成されている、態様17または18に記載のセキュアなサブシステム。
Claims (20)
- プロセス制御システムのセキュアなサブシステムにおける組み込みノードへの不正アクセスのリスクを減少させるための方法であって、前記方法が、
通信ネットワークを介してメッセージを受信することであって、前記メッセージがメッセージヘッダ及びメッセージペイロードを含む、受信することと、
前記メッセージが前記組み込みノードの1つ以上の保護された機能にアクセスするように構成されたロック解除メッセージであることを決定することであって、前記メッセージがロック解除メッセージであることを決定することが、前記メッセージヘッダ内の1つ以上のビットのビットシーケンスを分析することを含む、決定することと、
手動制御機構がヒューマンオペレータによって特定の状態に配置されているかどうかを決定することと、
(i)前記メッセージがロック解除メッセージであるとの前記決定、及び(ii)前記手動制御機構が前記特定の状態に配置されているとの前記決定に基づき、前記組み込みノードをロック解除された状態に進入させるかまたはさせないことと、を含む、方法。 - 前記組み込みノードをロック解除された状態に進入させるかまたはさせないことが、
(i)前記メッセージがロック解除メッセージであり、かつ(ii)前記手動制御機構が前記特定の状態に配置されているとの決定に応じて、前記組み込みノードを前記ロック解除された状態に進入させること、または
(i)前記メッセージがロック解除メッセージであり、かつ(ii)前記手動制御機構が前記特定の状態に配置されていないとの決定に応じて、前記組み込みノードを前記ロック解除された状態に進入させないことのいずれかを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記組み込みノードをロック解除された状態に進入させるかまたはさせないことが、
(i)前記メッセージがロック解除メッセージであり、かつ(ii)前記手動制御機構が前記特定の状態に配置されているとの決定に応じて、前記ロック解除メッセージを前記組み込みノードもしくは前記組み込みノードの親であるコントローラのいずれかに転送すること、または
(i)前記メッセージがロック解除メッセージであり、かつ(ii)前記手動制御機構が前記特定の状態に配置されていないとの決定に応じて、前記ロック解除メッセージを転送することなく、前記ロック解除メッセージをドロップすることのいずれかを含む、請求項1に記載の方法。 - 通信ネットワークを介してメッセージを受信することが、前記通信ネットワークを介して暗号化されたメッセージを受信することを含み、前記暗号化されたメッセージは、暗号化されていないメッセージヘッダと暗号化されたメッセージペイロードとを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記メッセージヘッダ内の1つ以上のビットのビットシーケンスを分析することが、前記メッセージヘッダのEthertypeフィールド内の1つ以上のビットのビットシーケンスを分析することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記組み込みノードがコントローラである、請求項1に記載の方法。
- 前記組み込みノードがコントローラの子ノードであり、
前記組み込みノードをロック解除された状態に進入させるかまたはさせないことが、(i)前記メッセージがロック解除メッセージであり、かつ(ii)前記手動制御機構が前記特定の状態に配置されているとの決定に応じて、前記子ノードを前記ロック解除された状態に進入させることを含み、
前記子ノードを前記ロック解除された状態に進入させることが、
前記コントローラにおいて、前記子ノードによって認識される値を含有するように前記メッセージヘッダ内の前記ビットシーケンスを修正することと、
前記メッセージヘッダ内の前記ビットシーケンスを修正した後に、前記メッセージを前記コントローラから前記子ノードに転送することと、を含む、請求項6に記載の方法。 - 通信ネットワークを介してメッセージを受信することが、前記通信ネットワークを介して暗号化されたメッセージを受信することを含み、前記暗号化されたメッセージは、暗号化されていないメッセージヘッダと暗号化されたメッセージペイロードとを含み、
前記子ノードを前記ロック解除された状態に進入させることが、前記メッセージを前記コントローラから前記子ノードに転送する前に、
前記暗号化されたメッセージペイロードを復号化することと、
前記復号化されたメッセージペイロード内の1つ以上のビットのビットシーケンスを、ロック解除メッセージインジケータとして前記子ノードによって認識される値に修正することと、をさらに含む、請求項7に記載の方法。 - 前記メッセージヘッダ内の1つ以上のビットのビットシーケンスを分析することが、前記メッセージヘッダのEthertypeフィールド内のビットシーケンスを分析することを含み、
前記子ノードによって認識される値を含有するように前記メッセージヘッダ内の前記ビットシーケンスを修正することが、前記子ノードによって認識されるEthertype情報を含有するように前記Ethertypeフィールドを修正することを含む、請求項7に記載の方法。 - 前記子ノードがロジックソルバである、請求項7に記載の方法。
- 前記メッセージヘッダ内の1つ以上のビットのビットシーケンスを分析することが、前記メッセージヘッダ内の前記ビットシーケンスを、ロック解除メッセージに対応することが知られているビットシーケンスと比較することを含む、請求項1に記載の方法。
- 手動制御機構がヒューマンオペレータによって特定の状態に配置されているかどうかを決定することが、物理ボタンが現在、ヒューマンオペレータによって押圧されているかどうかを決定することを含む、請求項1に記載の方法。
- 侵入保護デバイスであって、
手動制御機構と、
1つ以上のプロセッサと、を備え、前記プロセッサが、
通信ネットワークを介して、メッセージヘッダ及びメッセージペイロードを含むメッセージを受信し、
前記メッセージが、プロセス制御システムの組み込みノードの1つ以上の保護された機能にアクセスするように構成されたロック解除メッセージであるかどうかを、少なくとも前記メッセージヘッダ内の1つ以上のビットのビットシーケンスを分析することによって決定し、
前記手動制御機構がヒューマンオペレータによって特定の状態に配置されているかどうかを決定し、
前記メッセージがロック解除メッセージであり、かつ前記手動制御機構が前記特定の状態に配置されていると決定すると、前記組み込みノードをロック解除された状態に進入させるように構成されている、侵入保護デバイス。 - 前記メッセージヘッダ内の前記ビットシーケンスが、前記メッセージヘッダのEthe
rtypeフィールド内のビットシーケンスである、請求項13に記載の侵入保護デバイス。 - 前記手動制御機構が物理ボタンである、請求項13に記載の侵入保護デバイス。
- 前記1つ以上のプロセッサが、少なくとも
前記ロック解除メッセージを、前記組み込みノードまたは前記組み込みノードの親であるコントローラのいずれかに転送することによって、前記組み込みノードをロック解除された状態に進入させるように構成されている、請求項13に記載の侵入保護デバイス。 - プロセス制御システムのセキュアなサブシステムであって、前記セキュアなサブシステムが、
1つ以上のプロセス制御モジュールを実装するように構成された1つ以上のコントローラプロセッサを含むコントローラと、
複数の機能を支持するように構成された1つ以上のロジックソルバプロセッサを含むロジックソルバであって、前記複数の機能が1つ以上の保護された機能を含み、前記ロジックソルバが前記コントローラの子ノードとして前記コントローラに連結されている、ロジックソルバと、
侵入保護デバイスであって、
手動制御機構、及び
1つ以上の侵入保護プロセッサを含み、前記侵入保護プロセッサが、
通信ネットワークを介して、メッセージヘッダ及びメッセージペイロードを含むメッセージを受信し、
前記メッセージがロック解除メッセージであるかどうかを、少なくとも前記メッセージヘッダ内の1つ以上のビットのビットシーケンスを分析することによって決定し、
前記手動制御機構がヒューマンオペレータによって特定の状態に配置されているかどうかを決定し、
前記メッセージがロック解除メッセージであり、かつ前記手動制御機構が前記特定の状態に配置されていると決定すると、前記メッセージを前記コントローラに転送するように構成されている、侵入保護デバイスと、を備え、
前記1つ以上のコントローラプロセッサは、前記メッセージが前記コントローラに転送されると、
前記ロジックソルバによって認識される値を含有するように前記メッセージの前記メッセージヘッダ内の前記ビットシーケンスを修正し、
前記メッセージヘッダ内の前記ビットシーケンスを修正した後に、前記メッセージを前記ロジックソルバに転送するようにさらに構成され、
前記1つ以上のロジックソルバプロセッサは、前記メッセージが前記ロジックソルバに転送されると、
前記メッセージがロック解除メッセージであるかどうかを、少なくとも前記メッセージペイロード内の1つ以上のビットのビットシーケンスを分析することによって決定し、
前記メッセージがロック解除メッセージであると決定すると、前記1つ以上の保護された機能のうちの少なくとも1つをロック解除するように構成されている、セキュアなサブシステム。 - 前記通信ネットワークを介して受信された前記メッセージが、暗号化されていないメッセージヘッダと暗号化されたメッセージペイロードとを含む暗号化されたメッセージである、請求項17に記載のセキュアなサブシステム。
- 前記1つ以上のコントローラプロセッサは、前記メッセージが前記コントローラに転送されると、
前記暗号化されたメッセージペイロードを復号化し、
ロック解除メッセージインジケータとして前記ロジックソルバによって認識される値を含有するように前記復号化されたメッセージペイロード内の前記ビットシーケンスを修正するようにさらに構成されている、請求項18に記載のセキュアなサブシステム。 - 前記1つ以上のコントローラプロセッサが、前記暗号化されたメッセージの任意の部分を最初に復号化することなく、前記暗号化されたメッセージを前記ロジックソルバに転送するように構成されている、請求項18に記載のセキュアなプロセス制御サブシステム。
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