JP7255710B2 - 攻撃監視用センター装置、及び攻撃監視用端末装置 - Google Patents
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Description
従来のコンピュータシステムの分野と異なり、車両に搭載されるコンピュータはCPUやメモリなどのリソースが非力であり、複雑なイベントログの分析が難しい。これに対し、イベントログの分析を、車両外のサーバ等のようなリソースが豊富な機器で行う場合、車両とサーバとは無線通信を用いて接続する必要がある。しかし、無線通信は環境によって接続が不安定になることがあり、車両に対してリアルタイムに対応を行うことが難しい場合が生じる。この結果、サイバー攻撃にさらされる危険性が高くなる。
また、リソースが非力でない場合においても、イベントログの分析を車両外のサーバ等で行うとすると、ネットワーク接続が不安定である場合に同様の問題が生じる。
なお、課題として車両に搭載される場合を例に挙げているが、これは課題の一例である。車両に搭載されない場合も、リソースが非力である、かつ/又は、ネットワーク接続が不安定になる可能性があるという課題が生じうる。また、ネットワーク接続は、有線であっても不安定になる可能性があるのは当然である。
(1)攻撃監視用端末装置の構成
図1を用いて、本実施形態の攻撃監視用端末装置200の構成について説明する。
また、内部ECU(A)、内部ECU(B)、内部ECU(C)、通信ECUにも、それぞれセキュリティイベント検知部211、212、213、214を有している。
以降、これらのセキュリティイベント検知部をまとめて称呼するときは各セキュリティイベント検知部と記載する。
もちろん、攻撃監視用端末装置200を、LSI等の専用のハードウェアで実現してもよい。
“搭載されている”とは、移動体に直接固定されている場合の他、移動体に固定されていないが移動体と共に移動する場合も含む。例えば、移動体に乗った人が所持している場合、移動体に載置された積荷に搭載されている場合、が挙げられる。
さらに、イベントログ収集部202は、収集したイベントログを、後述の攻撃判定部206に出力する。
ここで、“通信ネットワーク”とは、無線通信ネットワークの他、有線通信ネットワークであってもよい。また、これらを組み合わせてもよい。
“攻撃監視用センター装置”とは、サイバー攻撃をはじめとする外部からの攻撃を監視する装置であれば足りる。例えば一般的にサーバ装置、監視装置、支援装置と呼ばれるものが相当し、具体的には各種サーバ装置、ワークステーション、パーソナルコンピュータ(PC)、が挙げられるが、電子制御装置(ECU)、半導体回路素子、スマートフォン、携帯電話等であってもよい。
通信ネットワークは、有線通信方式の場合、例えば、LAN(Local Area Network)やインターネット、固定電話回線を用いることができる。
図2を用いて、本実施形態の攻撃監視用センター装置100の構成について説明する。
ファイヤーウォール機能とは、車両が外部からのTCP/IP通信を受信した際、許可されていない送受信IPアドレス、ポートへのアクセスを検知する機能である。
NIDS(Network-based Intrusion Detection System)とは、ネットワーク型侵入検知システムであり、ネットワーク上を流れる信号のパターン、周期、又は値を監視する機能である。
ツール認証機能とは、正規のツールかどうかを認証する機能である。
この他、メッセージ認証機能とは、受信した認証子付メッセージの認証子が正しいかどうかを検証する機能である。
以下、攻撃パターン1に着目して説明する。その他の攻撃パターンについては後述する。
イベントログ分析部103は、受信部101で受信した複数のイベントログを、イベント毎に、イベントログの発生数とイベントログの発生時刻でプロットする。
図4(a)は、通信ECU―ファイヤーウォール機能―通信拒否イベントの属性を持つイベントログAを、イベントログの発生数とイベントログの発生時刻でプロットしたものである。また、図4(b)は、GWECU―ツール認証機能―認証エラーイベントの属性を持つイベントログBを、同様にプロットしたものである。
また、これにより、攻撃監視用端末装置200のリソースが非力で、ネットワークの接続が不安定な場合においても、攻撃監視用端末装置200側で、遅延なく適時にサイバー攻撃を判定することが可能となる。
さらに、攻撃監視用端末装置200でサイバー攻撃を判定するので、車両を運転するドライバに遅延なくサイバー攻撃の発生を通知することができるとともに、安全確保のための車両制御を通信ネットワークを介することなく実行することが可能である。
図5のフローチャートを用いて、攻撃監視用端末装置200及び攻撃監視用センター装置100の動作の概要を説明する。
なお、以下の動作は、攻撃監視用端末装置200における攻撃監視方法を示すだけでなく、攻撃監視用端末装置200で実行される攻撃監視用プログラムの処理手順を示すものである。また、攻撃監視用センター装置100における攻撃監視方法を示すだけでなく、攻撃監視用センター装置100で実行される攻撃監視用プログラムの処理手順を示すものである。
そして、これらの処理は、図5で示した順序には限定されない。すなわち、あるステップでその前段のステップの結果を利用する関係にある等の制約がない限り、順序を入れ替えてもよい。
防御処理としては、例えば、車両の制御、ネットワーク通信の停止又は制限、ECUの機能停止又は制限、サービスの停止又は制限、等を行うことにより、車両の制御を安全に保つことが考えられる。制御する範囲、例えばネットワークを対象にするか個別のECUを対象にするかは、攻撃対象をどこまで特定できているかに依存する。制御の程度、例えば制限か停止か、は、攻撃によって生じる影響の危険度に依存する。
例えば、攻撃監視用端末装置200のある特定のネットワークにおいてサイバー攻撃が検知された場合、そのネットワークの信頼性は低下していると考え、そのネットワーク上のECUが持つ機能を制限し、安全側に制御する。同時に、そのネットワークから他のネットワークへ送信される通信も信頼性は低いと考え、その通信を利用するECUの機能やサービスを制限する。
この他、攻撃元のIPアドレスやポート、端末情報が特定できている場合は、それらの情報をファイヤーウォールのアクセス拒否リストに追加することによって拒否するようにしてもよい。
次に具体例を挙げながら、適宜図5を参照して、攻撃監視用端末装置200及び攻撃監視用センター装置100の動作の詳細を説明する。
攻撃者が車両を危殆化させることを目的として、第1に車両に対し遠隔から通信を行い、第2に車両の内部のGWECUの権限を奪取し、第3に内部ECUに不正な信号を送って車両に不正な挙動を起こさせようとする攻撃を行うという例を想定する。
上述の実施形態は一例であり、以下のように変形してもよい。
図3のイベントログ発生パターンは、個別パターンを予想される発生順に時系列順に並べているが、これに代えて、個別パターンの発生順を示す情報を付与してもよい。例えば、個別パターン毎に発生順を示す番号を付与してもよい。
すなわち、イベントログ発生パターンDBの第1のパターン及び第2のパターンは、それぞれ時系列が特定されていればよく、その特定方法は任意である。
また、攻撃パターンは、必ずしも個別パターンが時系列順に複数発生するものとは限らないので、その場合は時系列を特定する必要はない。例えば、発生順を任意にして、個別パターン1と個別パターン2が何れも発生していることを条件とする場合は、個別パターン1と個別パターン2の前後関係を特定する必要はない。
図3のイベントログ発生パターンは、攻撃パターン1以外に攻撃パターン2~5を有する。
攻撃パターン2は、攻撃パターン1の個別パターン1及び2は共通であるが、GWECUで周期異常が発生することなく、内部ECUに攻撃が送られる場合を示す。この場合、個別パターン3として、内部ECUにおいてメッセージ認証機能に基づきMAC認証エラーイベントが発生する。そして、この個別パターン3が、攻撃監視用端末装置200で異常の検出を行う場合に参照される第2のパターンとなる。
攻撃パターン3は、攻撃パターン2の個別パターン2の部分が異なり、GWECUにおいてIDフィルタリング機能に基づくフィルタリングエラーイベントが発生する場合を示している。
攻撃パターン4は、攻撃パターン1の個別パターン1の部分が異なり、通信ECUにおいてNIDS機能に基づきパターン異常イベントが発生する場合を示している。
攻撃パターン5は、車両に物理的にツールを接続し、車両内部に不正な信号を送信する場合を示している。
上述の実施形態では、図4のようにイベントログの発生数とイベントログの発生時刻との関係に基づき異常の発生を認識するようにしたが、分析方法はこの方法に限られない。例えば、二種類のイベントログを受信した場合、イベントログの内容が互いに矛盾する内容であるか否かを分析するようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、イベントログの分析が必要な場合は、攻撃監視用センター装置100で分析を行うようにしているが、攻撃監視用端末装置200で分析を行うことを排除するものではない。
上述の実施形態では、第2のパターンを攻撃監視用端末装置200に送信する方法として、図3の個別パターンをそのまま送信しているが、これに代えて、第2のパターンを攻撃監視用端末装置200側で生成又は復元可能な情報を送信してもよい。例えば、個別パターンのリストを、攻撃監視用センター装置100及び攻撃監視用端末装置200で予め保持しておき、該当する個別パターンの番号を送信するようにしてもよい。
上述の実施形態では、攻撃監視用センター装置100を車両外の装置、攻撃監視用端末装置200を車載の端末装置とする例に基づき説明した。
しかし、これは代表的な一例であって、以下のような態様も可能である。
攻撃監視用端末装置200は、車載ではなく、歩行者や車両のドライバが保持する端末装置であってもよい。
攻撃監視用端末装置200、及び攻撃監視用センター装置100のいずれも、それぞれ別の車両に搭載された装置であってもよい。この場合は、セルラーネットワークや車車間の直接通信を用いた通信ネットワークで接続されることが必要になる。
攻撃監視用端末装置200は、有線LANやインターネットに接続された端末装置、攻撃監視用センター装置は当該有線LANやインターネットに接続されたサーバ装置であってもよい。あるいは、両装置とも、有線LANやインターネットに接続された端末装置であってもよい。すなわち、従来のコンピュータシステムの分野にも適用することが可能である。
以上、本開示の各実施形態における攻撃監視用センター装置及び攻撃監視用端末装置等の特徴について説明した。
部品の形態として、半導体素子、電子回路、モジュール、マイクロコンピュータが挙げられる。
半完成品の形態として、電子制御装置(ECU(Electric Control Unit))、システムボードが挙げられる。
完成品の形態として、携帯電話、スマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータ(PC)、ワークステーション、サーバが挙げられる。
その他、通信機能を有するデバイス等を含み、例えばビデオカメラ、スチルカメラ、カーナビゲーションシステムが挙げられる。
また、携帯電話やタブレット、ゲーム機等、様々な用途に用いられる装置に適用可能である。
Claims (11)
- 通信ネットワークを介して攻撃監視用端末装置から送信されたイベントログを受信する受信部(101)と、
サイバー攻撃を受けた際に想定されるイベントログ発生パターンであって、当該攻撃監視用センター装置で異常の検出を行う場合に参照される第1のパターン、及び前記攻撃監視用端末装置で異常の検出を行う場合に参照される第2のパターン、を記述したイベントログ発生パターンデータベース(DB)を記憶する記憶部(102)と、
前記イベントログ及び前記第1のパターンに基づき、異常の検出を行うイベントログ分析部(103)と、
前記イベントログ分析部で異常を検出した場合、前記第2のパターンを前記攻撃監視用端末装置に送信する送信部(104)と、を有する
攻撃監視用センター装置(100)。 - 前記イベントログ分析部は、前記イベントログの発生数と前記イベントログの発生時刻との関係に基づき、異常を検出する、
請求項1記載の攻撃監視用センター装置。 - 前記イベントログ発生パターンDBの前記第1のパターン及び前記第2のパターンは、それぞれ時系列が特定されている、
請求項1記載の攻撃監視用センター装置。 - 前記第1のパターンは、サイバー攻撃の前兆挙動を示し、
前記第2のパターンは、サイバー攻撃の本攻撃挙動を示す、
請求項1記載の攻撃監視用センター装置。 - 前記第1のパターンを用いて異常を検出するために必要なリソースは、前記第2のパターンを用いて異常を検出するために必要なリソースよりも多い、
請求項1記載の攻撃監視用センター装置。 - 接続された各装置からイベントログを収集するイベントログ収集部(202)と、
前記イベントログを、通信ネットワークを介して攻撃監視用センター装置に送信する送信部(203)と、
サイバー攻撃を受けた際に想定されるイベントログ発生パターンであって、前記攻撃監視用センター装置で異常の検出を行う場合に参照される第1のパターン、及び当該攻撃監視用端末装置で異常の検出を行う場合に参照される第2のパターン、のうち前記第2のパターンのみを前記攻撃監視用センター装置から受信する受信部(204)と、
前記第2のパターンを保存する保存部(205)と、
前記第2のパターンを前記保存部から読み出すとともに、前記イベントログ及び前記第2のパターンに基づき、異常の検出を行う攻撃判定部(206)と、を有する
攻撃監視用端末装置(200)。 - 当該攻撃監視用端末装置は、移動体に搭載されている、
請求項6記載の攻撃監視用端末装置。 - 攻撃監視用センター装置によって実行される攻撃監視方法であって、
通信ネットワークを介して攻撃監視用端末装置から送信されたイベントログを受信し(S101)、
サイバー攻撃を受けた際に想定されるイベントログ発生パターンであって、当該攻撃監視用センター装置で異常の検出を行う場合に参照される第1のパターン、及び前記攻撃監視用端末装置で異常の検出を行う場合に参照される第2のパターン、を記述したイベントログ発生パターンデータベース(DB)から、前記第1のパターン及び前記第2のパターンを読み出し(S102)、
前記イベントログ及び前記第1のパターンに基づき、異常の検出を行い(S103)、
異常を検出した場合、前記第2のパターンを前記攻撃監視用端末装置に送信する(S104)、
攻撃監視方法。
- 通信ネットワークを介して攻撃監視用端末装置から送信されたイベントログを受信し(S101)、
サイバー攻撃を受けた際に想定されるイベントログ発生パターンであって、当該攻撃監視用センター装置で異常の検出を行う場合に参照される第1のパターン、及び前記攻撃監視用端末装置で異常の検出を行う場合に参照される第2のパターン、を記述したイベントログ発生パターンデータベース(DB)から、前記第1のパターン及び前記第2のパターンを読み出し(S102)、
前記イベントログ及び前記第1のパターンに基づき、異常の検出を行い(S103)、
異常を検出した場合、前記第2のパターンを前記攻撃監視用端末装置に送信する(S104)、
攻撃監視用センター装置で実行可能な攻撃監視用プログラム。 - 接続された各装置からイベントログを収集し(S201)
前記イベントログを、通信ネットワークを介して攻撃監視用センター装置に送信し(S202)、
サイバー攻撃を受けた際に想定されるイベントログ発生パターンであって、前記攻撃監視用センター装置で異常の検出を行う場合に参照される第1のパターン、及び当該攻撃監視用端末装置で異常の検出を行う場合に参照される第2のパターン、のうち前記第2のパターンのみを前記攻撃監視用センター装置から受信し(S203)、
前記第2のパターンを保存し(S204)、
前記第2のパターンを読み出すとともに、前記イベントログ及び前記第2のパターンに基づき、異常の検出を行う(S205)
攻撃監視用端末装置で実行可能な攻撃監視用プログラム。 - 攻撃監視用センター装置及び攻撃監視用端末装置からなる攻撃監視システムであって、
前記攻撃監視用センター装置は、
通信ネットワークを介して前記攻撃監視用端末装置から送信されたイベントログを受信する第1の受信部(101)と、
サイバー攻撃を受けた際に想定されるイベントログ発生パターンであって、当該攻撃監視用センター装置で異常の検出を行う場合に参照される第1のパターン、及び前記攻撃監視用端末装置で異常の検出を行う場合に参照される第2のパターン、を記述したイベントログ発生パターンデータベース(DB)を記憶する記憶部(102)と、
前記イベントログ及び前記第1のパターンに基づき、異常の検出を行うイベントログ分析部(103)と、
前記イベントログ分析部で異常を検出した場合、前記第2のパターンを前記攻撃監視用端末装置に送信する第1の送信部(104)と、を有し、
前記攻撃監視用端末装置は、
接続された各装置からイベントログを収集するイベントログ収集部(202)と、
前記イベントログを、通信ネットワークを介して前記攻撃監視用センター装置に送信する第2の送信部(203)と、
サイバー攻撃を受けた際に想定されるイベントログ発生パターンであって、前記攻撃監視用センター装置で異常の検出を行う場合に参照される第1のパターン、及び当該攻撃監視用端末装置で異常の検出を行う場合に参照される第2のパターン、のうち前記第2のパターンのみを前記攻撃監視用センター装置から受信する第2の受信部(204)と、
前記第2のパターンを保存する保存部(205)と、
前記第2のパターンを前記保存部から読み出すとともに、前記イベントログ及び前記第2のパターンに基づき、異常の検出を行う攻撃判定部(206)と、を有する
攻撃監視システム。
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