産業界が繁栄するには、信頼性が不可欠です。数十年にわたり、シリアル通信は制御技術（OT）の基盤として、工場の生産ライン、電力網、輸送システム間のシームレスな接続を支えてきました。しかし、ますます相互接続が進む今日の産業環境において、革新がこれまでになく加速し、サイバー脅威がかつてない規模で迫る中、企業はどのようにして既存のシリアルインフラを安全かつ適切に維持できるのでしょうか？
その答えを見出すためには、レガシーシステムと革新的なソリューションを結びつけ、シリアルシステムの信頼性と最新技術および堅牢なサイバーセキュリティの利点をシームレスに融合させる必要があります。これは、長年にわたり産業の成功を支えてきた中核機能を維持するだけでなく、デジタル世界の増大する要求に適応することを意味します。本記事では、コストのかかる中断を避けつつ、シリアル通信インフラを近代化し安全に運用するための段階的な計画を示します。
シリアル通信の進化する環境
シリアル通信は多くの産業現場において依然として基盤技術です。そのシンプルさ、柔軟性、そしてコスト効率の高さにより、センサーやアクチュエータからPLCやHMIに至るまで、幅広い産業機器の接続に欠かせない存在となっています。ファクトリーオートメーションにおけるシリアル機器の広範な利用を考慮すると、RS-485ネットワークは広大な工場フロアにわたる多くの機器間の通信を可能にしています。また、電力網におけるシリアル通信の重要な役割も考慮すべきです。これは、広大な距離にわたる遠隔端末装置（RTU）の信頼性の高い監視と制御を確保します。
しかし、急速な技術変化の時代において、この重要なインフラを維持・統合・保護することは独自の課題をもたらします。産業用モノのインターネット（IIoT）やインダストリー4.0の台頭により、シリアル通信はイーサネット、無線、クラウドコンピューティングなどの新しい技術と共存する必要があります。この融合は効率性の向上やデータ駆動の洞察をもたらす一方で、相互運用性やセキュリティの複雑化も招きます。いくつかの重要な疑問が浮かび上がります。
- サプライチェーンの問題や部品の老朽化を踏まえ、依存するソリューションの長期的な可用性をどのように保証できますか？
- レガシーシステムが新技術と互換性を維持するには、どのようにすればよいでしょうか？
- 運用を妨害し、データの完全性を損ない、さらには物理的損害を引き起こす可能性のある高度化するサイバー攻撃から、シリアル通信ネットワークをどのように保護しますか？
ギャップを埋める：シリアル通信のセキュリティ強化に向けた3つのコミットメント
OTの未来を切り拓くには、シリアル接続に対する戦略的アプローチが必要です。ソリューションを評価する際には、以下の基本的なコミットメントを考慮してください。
1. 長期的な運用信頼性の確保：
高額な運用停止を回避し、運用効率を維持するためには、既存のシリアルインフラの長期サポートが不可欠です。これは単に予備部品や修理の確保にとどまりません。部品の陳腐化リスクを予見し最小化するためには、ライフサイクル管理に対する積極的な戦略が必要です。
単一の部品の入手不能が即座にシステム停止を引き起こすとは限りませんが、不足や陳腐化の長期的な影響は甚大です。その結果、部品コストの増加、修理時間の延長、偽造部品リスクの増大、そしてシステム全体の高額かつ運用を妨げるアップグレードの必要性、あるいは競争力の喪失が生じます。
したがって、長期的なサポートと積極的なライフサイクル管理に強くコミットするソリューションプロバイダーを選択することが極めて重要です。以下の条件を満たすベンダーを選定してください：
- 最新かつ適応性の高いプラットフォームに基づくソリューション：これにより、基盤技術の陳腐化リスクを低減します。
- 容易に入手可能なコンポーネント：信頼性の高いサプライチェーンと長寿命を持つコンポーネントを提供するベンダーを優先してください。
- アップデート可能なファームウェア：定期的なファームウェア更新により、セキュリティの強化、進化する標準との互換性、新機能の提供が可能となります。
- 透明性のあるライフサイクルポリシー：ベンダーは製品のライフサイクル計画（EOLタイムラインや移行戦略を含む）を明確に開示する必要があります。
- 積極的な陳腐化管理：コンポーネントの入手可能性を継続的に監視し、陳腐化リスクを早期に特定し、顧客に対して事前に緩和策を提示すること。
- 代替ソリューション：製品やコンポーネントが入手不可となった場合、ベンダーは円滑な代替ソリューションへの移行を提供しなければなりません。
半導体業界における技術変化の急速なペースは、この点を重要な考慮事項としています。長期的な供給安定性の実績と陳腐化管理に積極的に取り組むパートナーを選定することは、リスクを最小限に抑え、シリアル通信インフラの寿命を最大化するために極めて重要です。
2. 近代化と相互運用性を推進する：
絶え間ない革新が変化し続ける産業環境を牽引しています。シリアル通信技術はこれに対応する必要があります。したがって、今日のシステムおよびデジタルインフラとのシームレスな通信を確保するために、従来のシリアルプロトコル（Modbus RTUなど）と最新のイーサネットプロトコル（Modbus TCP/IP、PROFINET、EtherCATなど）の両方をサポートすることが求められます。
成功を収めるためには、この統合を促進するソリューションを優先してください。例えば、高度なシリアルデバイスサーバーやプロトコルゲートウェイは、シリアルからイーサネットへの接続を容易にし、クラウドアプリケーションへの安全なデータ伝送を実現するために柔軟な設定オプションを提供すべきです。さらに、環境に配慮した材料の採用、省エネルギー設計、製品寿命の延長は、グローバルな環境・社会・ガバナンス（ESG）への取り組みと整合し、産業用接続ソリューションが持続可能性目標に貢献することを保証します。このアプローチを用いることで、データ分析とデジタルトランスフォーメーションを活用し、現在のシリアル投資の価値を高めることが可能です。
3. 堅牢なサイバーセキュリティを優先する：
産業システムに対するサイバー攻撃は、その頻度と高度化の両面で増加しています。攻撃は、機会主義的なマルウェアから、運用妨害、データ窃取、さらには物理的損害を目的とした標的型侵入まで多岐にわたります。
広範な標準に依存するだけでなく、具体的なセキュリティ機能を要求してください。現代の安全なシリアル接続ソリューションは以下を提供すべきです：
- デバイスレベルのセキュリティとイベントログ記録：旧来のセキュリティが不十分なシリアルデバイスとは異なり、現代のソリューションは詳細なイベントログを用いて、不正アクセス、再起動、設定変更、その他の疑わしい活動を監視します。これは、シリアルインフラストラクチャを標的とする潜在的な脅威に対する重要な可視性を提供します。/li>
- 強力な認証：従来のシステムでは認証が欠如していることが多かったのに対し、最新のコンバーターは強力なパスワードとユーザー認証を要求し、ネットワークのエッジにおいても不正アクセスを防止します。
- データ暗号化：盗聴防止とデータ機密性の確保のため、またCybersecurity and Infrastructure Security Agency（CISA）のガイドラインなどの要件を満たすために、TLS/SSLなどのプロトコルを用いてシリアルデバイスから送信されるデータを暗号化します。
- 役割ベースのアクセス制御：ユーザーの役割に基づいて操作を制限します。例えば、オペレーターには読み取り専用アクセスを許可し、管理者には完全な制御権を付与することで、資格情報の漏洩リスクを低減します。これは、アクセス制御が欠如していた従来のシステムからの大きな変化を示しています。
- 安全なファームウェア更新：脆弱性を修正するために、定期的かつ安全なファームウェア更新が不可欠です。最新の脅威から保護し、IEC 62443などの標準における継続的な脆弱性管理要件を満たすために、安全かつ認証されたファームウェア更新の仕組みを提供することを確認してください。
- ITセキュリティインフラとの統合：現代のOTセキュリティは、RADIUSやLDAPなどの集中認証システムを含む既存のITセキュリティシステムとの統合を必要とすることが多くあります。
IEC 62443-4-2などの規格に準拠したこれらの機能は、もはや任意ではありません。これらは運用を保護し、コンプライアンスを確保するために不可欠です。
実例：重要インフラのセキュリティ強化
天然ガスパイプライン事業者が監視システムの近代化を担当した事例を検証します。事業者は進化する脅威に対応し、資産所有者向けの包括的なサイバーセキュリティ管理システムを義務付けるIEC 62443-2-1の要件に準拠するため、サイバーセキュリティ体制の強化を必要としていました。この近代化の重要な部分は、ガスアクチュエータや流量計などのレガシーシリアルデバイスを産業用イーサネットネットワークに統合することであり、IEC 62443-3-3で定義された全体的なシステムセキュリティ要件を満たし、重要インフラに適した特定のセキュリティレベル（SL）を目指す必要がありました。
これは、フィールドレベルで堅牢な保護を提供可能な安全なシリアルデバイスサーバーの導入を必要としました。MoxaのNPort 6650セキュアターミナルサーバーは、IEC 62443-4-2 SL2の認証を取得しており、この役割を担いました。これらのデバイスは、集中認証統合（ネットワーク全体のID管理の効率化）、安全な動作モード（シリアルからイーサネットへの通信の暗号化）、および構成チェックサム検証（不正な変更の検出）など、多様なセキュリティ機能を提供しました。さらに、Moxaの継続的な脆弱性管理とセキュリティアップデートの提供への取り組みは、長期的な保護の確保に寄与しました。
しかしながら、脅威の状況は依然として進化し続けています。オペレーターは、強固なセキュリティ体制を維持し将来の課題に対応するために、強化されたインシデントログ記録、ハードウェアレベルのルートオブトラスト、そして設計からセキュリティを考慮するセキュア・バイ・デザインされたエッジ接続ソリューションを含む継続的な取り組みが必要であることを認識しました。Moxaのソリューションを採用することで、パイプラインオペレーターはIEC 62443-3-3に基づくシステムの目標セキュリティレベルの達成およびIEC 62443-2-1の要件を満たす重要な一歩を踏み出しただけでなく、レガシーなシリアルインフラの信頼性を維持しつつ将来のセキュリティニーズに備えることができました。
OTの未来を見据えて
今日の急速に変化する産業環境においては、レガシーシステムと革新のバランスを取ることが不可欠です。長期的な運用信頼性を確保し、近代化と相互運用性を推進し、堅牢なサイバーセキュリティを優先するソリューションを選択することで、シリアル通信インフラの安全性と信頼性を維持し、将来に備えることが可能です。
さらに詳しく知りたい方は、産業通信の未来を形作る課題と解決策を詳細に解説したホワイトペーパー「シリアル接続の新標準 - 第一部: 長期安定稼働」をご覧ください。