Renewable H2 Tech Journal - 再生可能エネルギー連携水素製造プラントにおけるサイバーセキュリティ設計と運用上の留意点

再生可能エネルギー連携水素製造プラントにおけるサイバーセキュリティ設計と運用上の留意点

Tags: サイバーセキュリティ, OTセキュリティ, ICS, プラント設計, 運用管理

はじめに：重要性を増す再エネ水素プラントのサイバーセキュリティ

再生可能エネルギー（以下、再エネ）連携水素製造プラントは、エネルギーシステムの脱炭素化に向けた重要な鍵となります。これらのプラントは、電力系統や他のインフラ、さらにはグローバルな供給網とも連携し、高度な自動制御システム（Operational Technology: OT）や情報システム（Information Technology: IT）によって運用されています。OTとITの融合、遠隔監視・操作の普及、そして新たな技術要素の導入は、プラントの運用効率や柔軟性を高める一方で、サイバー攻撃のリスクを著しく増大させています。

高度化・巧妙化するサイバー攻撃は、単なる情報漏洩に留まらず、プラント設備の誤操作、停止、破壊、さらには物理的な損害や人命に関わる重大事故に繋がる可能性があります。特に、高圧ガスである水素を取り扱うプラントにおいては、安全性確保が最優先課題であり、サイバー空間からの脅威に対する堅牢な防御策は、プラント設計段階から運用・保守に至るまで、プロジェクト遂行上の不可欠な要素となっています。

本記事では、再エネ連携水素製造プラントにおけるサイバーセキュリティの現状と特有のリスクを概観し、プラントのライフサイクル全体で考慮すべきサイバーセキュリティ設計の基本原則および運用段階における具体的な留意点について、プラントエンジニアリングの視点から解説します。

再エネ水素プラントが直面するサイバーリスク

従来の産業用制御システム（ICS）に対するサイバー攻撃は、近年、高度な持続的脅威（APT）やランサムウェアなどによってその頻度と深刻さを増しています。再エネ連携水素製造プラントは、その構成要素や運用特性から、特に以下のようなサイバーリスクに直面しやすいと言えます。

OT/IT融合の進展: 運用効率化や予知保全のために、プラントのOTネットワークが企業のITネットワークやクラウドサービスと接続されることが増えています。これにより、IT側で受けたサイバー攻撃がOTシステムに波及するリスクが高まります。
分散型システムの増加: 再エネ発電所と水素製造プラントが地理的に離れていたり、複数の小規模プラントが連携したりする場合、ネットワークの境界が増え、セキュリティ管理が複雑化します。遠隔からのアクセスポイントが増えることもリスク要因です。
新しい技術・設備の導入: 水電解装置、パワーコンディショナー（PCS）、エネルギーマネジメントシステム（EMS）など、比較的新しい技術やIoTデバイスが活用されます。これらのデバイスのセキュリティ対策が不十分な場合、脆弱性を突かれる可能性があります。サプライヤーによってセキュリティパッチの提供頻度や対応状況が異なる点も課題となります。
サプライチェーンリスク: プラントを構成する機器やソフトウェアは、様々なサプライヤーから供給されます。サプライヤーの提供する製品やサービスにセキュリティ上の脆弱性が含まれている場合、そのリスクがそのままプラントに持ち込まれることになります。
重要インフラとしての標的化: 水素供給が国家のエネルギーセキュリティに関わるようになるにつれて、地政学的動機を持つアクターや組織化された犯罪グループによる標的となりやすくなります。

サイバーセキュリティ設計における基本原則

プラントのサイバーセキュリティは、単にソフトウェアやファイアウォールを導入すれば完了するものではありません。設計の初期段階からセキュリティを考慮した「セキュリティ・バイ・デザイン」のアプローチが不可欠です。

リスク評価と脅威モデリング: プラントの構成要素、ネットワーク構造、外部との接続点、想定される脅威シナリオなどを分析し、潜在的なサイバーリスクを特定・評価します。どの資産（制御システム、データなど）が最も重要で、どのような攻撃手法に対して脆弱性が高いかを明確にします。
ネットワークのゾーニングとセグメンテーション: プラントネットワークを機能や重要度に応じて複数のゾーンに分割し、ゾーン間をファイアウォールやアクセス制御リスト（ACL）によって厳密に隔離します（ゾーニング）。さらに、各ゾーン内でも必要に応じてより細かいセグメントに分割することで、万が一ある箇所が侵害されても、被害の拡大を防ぎます。OTネットワークとITネットワークの物理的または論理的な分離（エアギャップまたは厳格な境界防御）は基本中の基本です。
最小権限の原則: システムへのアクセス権限は、業務遂行に必要最小限のもののみを付与します。ユーザーアカウント、サービスアカウント、通信経路など、あらゆるアクセスについてこの原則を適用します。不要なサービスやポートは閉じます。
強固な認証・認可: パスワードポリシーの強化、多要素認証（MFA）の導入、特権アカウント管理（PAM）などにより、正規ユーザーになりすました不正アクセスを防ぎます。リモートアクセスについても、VPNやセキュアなプロトコルを使用し、厳格な認証・認可プロセスを必須とします。
セキュリティ監視とロギング: プラントネットワーク内の通信状況、システムへのアクセス履歴、セキュリティイベントなどを継続的に監視し、異常を検知するための仕組みを構築します。IDS/IPS（不正侵入検知防御システム）やSIEM（セキュリティ情報イベント管理）システムなどが活用されます。十分なロギングを行い、インシデント発生時の原因究明や分析に役立てます。
脆弱性管理とパッチ適用: 使用しているハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアの脆弱性情報を定期的に収集し、リスクに基づいて評価します。必要なセキュリティパッチやアップデートは、プラント運転への影響を十分に評価した上で、計画的に適用します。OTシステムは連続稼働が求められることが多いため、計画停止期間を利用したり、オンラインでの安全なパッチ適用方法を検討したりする必要があります。
冗長性とリカバリー: サイバー攻撃によってシステムが停止または破壊された場合に備え、重要なシステムやデータをバックアップし、迅速に復旧できる計画（ディザスターリカバリー計画）を策定・準備しておきます。物理的な冗長性もセキュリティ対策の一つとなります。

運用段階におけるサイバーセキュリティの実践

プラントの運用が開始された後も、サイバーセキュリティ対策は継続的に実施する必要があります。

継続的な監視と異常検知: サイバーセキュリティ監視センター（SOC）などを活用し、OTネットワークを含むプラント全体のセキュリティ状況をリアルタイムで監視します。異常を検知した際には、速やかに担当者に通知される体制を構築します。
インシデント発生時の対応計画（CSIRP）: サイバー攻撃を受けた場合の緊急対応計画を事前に策定し、訓練を行います。通信の遮断、影響範囲の特定、システムの復旧、法規制に基づく報告義務への対応など、手順を明確にしておくことが重要です。
定期的な脆弱性診断とペネトレーションテスト: 運用中のシステムに対して、定期的に脆弱性診断や疑似攻撃（ペネトレーションテスト）を実施し、新たな脆弱性や対策の不備がないかを確認します。
セキュリティ教育と意識向上: オペレーターやメンテナンス担当者を含む全ての従業員に対し、サイバーセキュリティに関する定期的な教育を実施します。不審なメールへの対応、パスワード管理、持ち込み機器の制限など、日々の業務におけるセキュリティ意識向上が最も基本的な防御策となります。
物理セキュリティとの連携: サイバーセキュリティ対策は、物理的なセキュリティ対策と連携して初めて効果を発揮します。機器が設置されている場所への不正な物理的アクセスを防ぐことも、サイバー攻撃対策の重要な要素です。
サプライヤー・ベンダーとの連携: 導入後の機器・システムのセキュリティサポート（パッチ提供、脆弱性情報提供など）について、サプライヤーとの契約内容を確認し、必要な連携体制を維持します。リモートメンテナンス用の接続経路のセキュリティ管理も重要です。

まとめ：継続的な取り組みとしてのサイバーセキュリティ

再生可能エネルギー連携水素製造プラントにおけるサイバーセキュリティは、一度対策を講じれば終わりではなく、進化する脅威に対して継続的に見直し、強化していくべき領域です。プラントの企画、設計、建設、運用、そして廃止に至るまでのライフサイクル全体を通じて、サイバーセキュリティを考慮したリスク管理体制を構築することが、プラントの安全・安定稼働と事業継続性を確保するために不可欠です。