鉄道サイバーセキュリティは製品ではなく旅路です
Wabtecのサイバーセキュリティコラボレーションから学んだこと
はじめに:サイバーセキュリティの義務以上のもの
TSAが重要な鉄道事業に対するサイバーセキュリティの脅威によってもたらされるリスクを軽減するためのセキュリティ指令1580/82-2022-01を発行するずっと前から、鉄道事業者は積極的に協力して鉄道情報セキュリティ委員会（RISC）を結成し、業界としてサイバーセキュリティの懸念に取り組んでいました。
しかし、このように称賛に値する好調なスタートを切ったとしても、鉄道のサイバーセキュリティは、事業者とそのエコシステムパートナーが巨大な、主にレガシーインフラの耐障害性と安全性を高めるという複雑な課題に取り組んでいるため、未だ進行中の課題です。
鉄道が産業界全体に共通している課題の大きな部分は、サイバーセキュリティ対策を大規模に導入することは単なる情報技術 (IT) の問題ではなく、運用技術 (OT) の問題でもあるということです。今日の鉄道車両を構成する物理資産とデジタル資産の広範な組み合わせに対する計画、パッチ、またはソリューションを提供するセキュリティソフトウェアベンダーは 1 社もありません。
特効薬はありません。
鉄道業界に適したサイバーセキュリティソリューションを開発し、進化させるには、業界を熟知している通信事業者とベンダー間の時間と協力が必要です。また、このアプローチは、単にソフトウェアの洞察力だけでなく、インターネットよりも前から存在していた運用技術の深い理解にも根ざしています。
はじめに
このタスクを達成する上で重要なのは、大きな修正には時間がかかり、細心の注意を払って実装する必要があることを理解することです。ボルトオン型のセキュリティソリューションによって鉄道事業の「コンプライアンス（法令遵守）」が高まると考えがちですが、長期的な安全とセキュリティに影響する課題を短期的に修正するだけではうまくいきません。
ボルトオンソリューションの主な影響の 1 つは、管理と保守が難しく、時間が経つにつれて運用コストが高くなることです。最も効率的な方法は、問題を前もって徹底的に検討し、長期にわたるサイバーセキュリティの試練に耐えられるソリューションを設計することです。
Wabtecのサイバー製品および戦略的パートナーシップ担当シニアディレクターであるスーザン・ピーターソン・シュトゥルム氏は、「鉄道会社はサイバーセキュリティに関して多くの課題を抱えています」と述べています。「TSAは、ネットワーク内の元の物理資産やデジタル資産には本来備わっていないセキュリティ機能を義務付けています。そして、企業にとって現在登場しつつあるセキュリティスタックは、鉄道運用の現実や厳しさに合っていません。とはいえ、鉄道業界は、パートナーと協力して大きな課題に対処してきた経験が豊富です。ポジティブ・トレイン・コントロール (PTC) の開発で私たちが共に成し遂げたことを見てみてください。」
基準の設定、フレームワークの確立
鉄道サイバーセキュリティソリューションの考え方と開発を促進するきっかけの 1 つは、規制上の要求を満たすのにぴったり合った標準とフレームワークを確立することです。これらの標準とフレームワークは、鉄道事業者とそのエコシステムパートナーに、サイバーセキュリティ対策の計画と実施のための共通言語と参照点を提供します。
たとえば、米国国立標準技術研究所のサイバーセキュリティフレームワーク（NIST CSF）は、ガイドライン、標準、ベストプラクティスを自主的にまとめたもので、識別、保護、検知、対応、回復、管理という6つの中核的なサイバーセキュリティ機能を中心に構成されています。このフレームワークは、鉄道会社がサイバーセキュリティ体制を改善するための有用な指針として登場しました。
ISA/IEC 62443 シリーズの標準は、鉄道サイバーセキュリティソリューションの開発に影響を与えるもう 1 つのリソースです。具体的には、これらの規格は、電子的に安全な産業用オートメーションおよび制御システム (IACS) を実装および維持するための要件とプロセスを定義しています。ワブテックは、安全な製品開発プロセスに関するIEC 62443-4-1認証の取得に迅速に取り組んできました。これは、ワブテックも、そのアプローチと新製品の提供の両方において最高のサイバーセキュリティ基準に取り組んでいるというお客様からの賛辞です。
同社はまた、CENELEC TS50701、IEC 63452、UNIFEなどの業界標準化団体にも積極的に参加し、デジタル鉄道イノベーションにおけるサイバーセキュリティを支援しています。この共同作業により、Wabtec製品は進化する業界の要件を満たすことができるようになりました。
「標準に準拠することは、組織が安全であることと同義ではないことを認識しています」とPetersonは指摘します。「しかし、標準やフレームワークを順守することは確かに役に立ちますし、重要です。サイバーセキュリティへのアドホックなアプローチでは規模を拡大できないからです。
「現在、鉄道業界はサイバーセキュリティに関する義務を果たすプロセス段階にあります。私たちはそのプロセスに深く関わっています。お客様の声に耳を傾け、業界標準とフレームワークを順守することで、新しいソフトウェア開発から実装までの実行段階をすべての人がより強力かつ効果的に進める可能性が高まります。」
デザインイン、デザインアウト
標準ベースのアプローチを強化する一方で、ワブテックは、サイバーセキュリティの約束を果たすためのソリューションを業界がどのように開発するかをさらに改善するために、設計とエンジニアリングの一連の原則を支持しています。これらの原則の中で何よりも重要なのは、「デザインイン、デザインアウト」です。
「Design In」は、「製品開発ライフサイクルの初期段階からセキュリティを中核的な考慮事項にする」ために、Secure by DemandやCyber Informed Engineeringなどの手法に基づいています（出典：CISA）。鉄道事業者が製品開発サイクルの早い段階でサイバー・フィジカル・アセットの製造業者やサービス・プロバイダーと契約すると、鉄道事業全体でセキュリティをより低コストで長期間維持できる可能性が高まります。
「デザインイン」とは、究極的には意図性、つまりサイバーセキュリティを最初から製品に組み込むことです。
「デザインアウト（Design Out）」は意図性についても言えますが、その代わり、運用開始後のセキュリティソリューションの保守にかかる時間、コスト、負担を軽減することに重点を置いています。Design Outの目標は、ソリューションが実際に使用され、正しく使用され、適切に保守されるように、セキュリティと運用の複雑さを軽減することです。(デザインインとデザインアウトの原則の詳細については、ホワイトペーパーを参照してください)。
それにはプログラムが必要です。
鉄道のサイバーセキュリティの将来において、「デザインイン」と「デザインアウト」の考え方が重要な役割を果たす必要があり、今後もそうなるでしょうが、業界はソフトウェアイノベーションを通じてレジリエンスの向上を早急に進めることはできません。「レジリエント」を実現するには、従来の鉄道資産の相互依存性を十分に考慮した、きわめて徹底的なアプローチが必要です。
たとえば、ある鉄道事業者は、コントローラーのセキュアシェル (SSH) パスワードを変更すると、使用頻度が低いスクリプトが意図せず壊れ、数か月間断続的かつ重大なシステム停止につながることに気付きました。このような意図しない結果を見ると、鉄道事業が相互に関連し合っていること、そして徹底的な計画と段階的な展開を基盤として構築されたサイバーセキュリティの「慎重に進める」という精神が鉄道とその顧客に最も役立つ理由がはっきりとわかります。
ワブテックはこのようなアプローチを採用しており、まずサイバーセキュリティの「プログラム」とサイバーセキュリティの「ソリューション」の開発に重点を置いています（ただし、これらのソリューションは近日公開予定です）。Wabtecはプログラムの開発にあたり、最高製品セキュリティ責任者のLarry Loweが率いる、鉄道と産業オートメーションの両方で豊富な経験を持つ、クラス最高の鉄道サイバーセキュリティチームの育成に注力してきました。同社はまた、鉄道のサイバー防御を強化するための標準ベースのアプローチに根ざして、産業用サイバーセキュリティのフレームワークを研究し、主要な認証を取得しました。
最も重要なのは、ワブテックが顧客の声に耳を傾け、サイバーセキュリティ問題解決の重要な信条としてコラボレーションに取り組んできたことです。主な調査結果は以下のとおりです。
- サイバーセキュリティで保護された鉄道運営を実現するには、村が必要だ。これは単一ベンダーの仕事ではありません。そのため、通信事業者は、この業界で提携して成功する方法を知っているソリューションプロバイダーとの提携を検討する必要があります。
- サイバーセキュリティは、保護だけでなく運用上のメリットももたらすべきです。鉄道業界では、サイバーセキュリティは付加的なものではなく、より安全で信頼性が高く、より効率的な運用を可能にするものです。計画外のダウンタイムの最小化から、安全なリモートアクセスの合理化、手動による介入の削減まで、賢明なサイバーセキュリティ投資は、ネットワークの可用性を高め、復旧時間を短縮し、システム全体のパフォーマンスを向上させることができます。
- オープンシステムを取り入れましょう。サイバーセキュリティソリューションに関しては、鉄道事業者はベンダーロックインを避けたいと考えています。オープンシステムアプローチ、つまり誰が開発したとしても、最良の新しいブレークスルーを組み込むことができるアプローチは、事業者が最も効率的なサイバーセキュリティへの道を歩み続けることにつながります。
- サイバーセキュリティに関するデザインインとデザインアウトの原則は、レジリエンシーに関する懸念事項と専門知識をソリューション開発の初期段階に持ち込むと同時に、ソリューションが実装されたらサポートするための時間と労力の重要性を認識しつつも、ソリューション開発の初期段階に持ち込む必要があります。
- レガシーは重要です。今日の鉄道ネットワークは、新旧を問わず多くの資産で構成されています。鉄道のレジリエンスを高めるには、IT のイノベーションだけでは不十分です。そのためには、並外れた運用技術 IQ が必要になります。レガシー資産とその多くの相互依存性を理解しているパートナーと協力することは、成功にとって最も重要です。
- サイバーセキュリティには、標準に基づいた総合的なアプローチを取りましょう。誰もサイバーセキュリティホイールを再発明する必要はないはずです。確立されたベストプラクティスを活用することは、より迅速な成功とよりスケーラブルなソリューションにつながります。
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Wabtec と Google のサイバーセキュリティサービスを専門とする企業である Mandiant は、新しいホワイトペーパー「鉄道サイバーセキュリティの革新：運用効率を高めるための計画と設計の視点」を共同で作成しました。こちらからコピーをダウンロードしてください。