可最大限度减少网络攻击对IoT设备影响的网络控制技术
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2019年03月15日
可最大限度减少网络攻击对IoT设备影响的网络控制技术
实现现场IoT网络的安全运行
株式会社富士通研究所（注1）（以下简称：富士通研究所）开发了一种网络控制技术，可确保安装在现场的物联网（以下简称：IoT）设备的安全运行。
开发背景
近年来，IoT技术逐渐应用于各产业领域，传感器、制造设备等IoT设备被连接到网络，而这些IoT设备受到恶意软件攻击遭到破坏的案例在全球范围内不断发生。因此制定和完善IoT设备的安全对策成为当务之急。
但是，在IoT设备中，由于CPU、内存以及OS的限制，杀毒软件在很多情况下并不适用。由于IoT设备在运行时无法停止，因此即使导入了防病毒软件也会因设备无法重启导致软件无法更新。基于上述因素，目前许多IoT设备都是在安全措施不足的情况下运行的。
课题
为了解决该问题，各联盟机构和网络设备供应商提出了一项措施：通过网关将IoT设备连接的网络与普通个人电脑、服务器等连接的网络进行隔离（图1）。由此，网关可以保护设备免受来自外部网络的网络攻击。但如果IoT设备连接的网络中，存在受恶意软件感染的设备，这时由于受感染设备无需通过网关便可进行网络攻击，因此无法进行抵御。
图1 传统技术：通过网关隔离网络
开发的技术
此次，富士通研究所开发了一种网络控制技术，通过使用网关设备收集IoT设备、网络设备的运行信息，推断IoT设备所连接网络的拓扑结构（注3），基于该信息对网络设备进行适当控制（图2）。基于该技术，在非拓扑路径通信的IoT设备将被视为可疑设备，通过使该IoT设备无法与其它IoT设备进行通信，从而可以最大限度地降低网络攻击的影响。
图2 此次开发的技术
开发技术的特征
- 支持具有多种接口设备的拓扑管理技术
整合从IoT设备、网络设备获取的各种形式的相邻设备的信息，推断出整个IoT网络（实时发生变化）的拓扑结构。由于不同设备使用不同接口，这些接口的通信方式、数据格式等都各不相同，因此，通过在网关将其转换成标准接口，可实现对拓扑的推断。基于该技术，通过获取IoT设备的授权通信路径，从网络设备收集实际的通信路径，并对它们进行对比，可以发现网络攻击等异常通信以及引起这些异常的可疑IoT设备。
- 阻断可疑设备通信的网络控制技术
网关通过使用拓扑信息控制路径上的网络设备，从而阻断可疑设备与其它设备间的通信。有些设备使用的是有线连接，有些则使用的无线连接，因此连接路径时刻都在发生变化，有时还会发生通信中断的情况。这时，就需要对网络设备进行适当的管理。该技术通过考虑拓扑结构、设备状态的变化选择网络设备，以连接的设备或一组设备为单位对其进行控制，从而阻断可疑设备的通信，最大限度减小了对正常设备的通信影响。
效果
富士通研究所使用模拟恶意软件进行了仿真测试，结果证明，该技术实现了网关与现有网络设备的协同工作，阻断了可疑设备的通信。这样，通过将该技术部署在网关，即可实现将网络攻击的影响降至最低的目标。
基于该技术，在需要生产设备具有长使用寿命，或需要设备持续运行的现场，如工厂等，无需导入、更换具有安全对策的IoT设备，使用现有设置便可实现安全运行。
今后
作为富士通株式会社（注2）提供的网络产品“FUJITSU Network Virtuora”系列的网关功能，富士通研究所目标实现该技术的实用化。另外，富士通研究所将继续推进该技术的研发，不仅将其应用在工厂等制造业，还将扩大到寻求安全放心的IoT系统运行管理的各产业领域。