TTC委託（早稲田大学 鷲崎弘宜, 鄭顕志, 本田澄, 津田直彦）, “クラウド・IoT基盤における信頼性及び関連の標準化動向”, 一般社団法人情報通信技術委員会(TTC) イノベーション推進委員会 第4回会合 デジュール及びフォーラム標準化機関・団体の標準化動向調査報告, 東京 芝公園, 2019年3月11日

1. クラウド・IoT基盤におけるセキュリ
ティ＆プライバシを含む信頼性技術
の標準・動向調査
鷲崎 弘宜
早稲田大学グローバルソフトウェアエンジニアリング研究所
所長 /理工学術院 教授
ISO/IEC/JTC1 SC7/WG20 Convenor
Twitter: @Hiro_Washi washizaki@waseda.jp
http://www.washi.cs.waseda.ac.jp/
調査チーム: 鄭 顕志, 本田 澄, 津田 直彦（早稲田大学）
協力: Jati Hiliamsyah
1
一般社団法人情報通信技術委員会(TTC) 殿
2019年3月11日

2. IoT・クラウドシステムの構成とリスク
2
ZigBee ZigBee､BLE､Wi-Fi
internet
TCP/IP
TCP/IP
IoTｻｰﾊﾞ
Android Open
Accessory, BLE
IoTサーバ
（アプリケーション）
IoTデバイス
（センサ／アクチュエータ）
IoTゲートウェイ
広域網
IoTエリアネットワ
ーク
パブリッククラウド環境
Google
Drive
ゲートウェイ
AWS M2X
プライベート
クラウド環境
PC
スマホ
Arduino Raspberry Pi
盗難
破壊
侵入
盗聴・妨害
データ盗難・破壊
サーバ侵入
サービス妨害
通信誘導
通信妨害
通信侵入
盗難
破壊
鷲崎, MCPC岡崎ほか, “スマートIoTシステムビジネス入門”, スマートエスイー2017-18
参考: Mohab Aly, Foutse Khomh, Yann-Gaël Guéhéneuc, Hironori Washizaki, Soumaya Yacout, “Is Fragmentation a
Threat to the Success of Internet of Things?”, IEEE Internet of Things Journal, 2019.
ユーザ
・組織

3. IoTセキュリティ対策の例
3
IoT
ｹﾞｰﾄｳ
ｪｲ
IoTﾃﾞﾊﾞｲｽ
IoTﾃﾞﾊﾞｲｽ
IoTﾃﾞﾊﾞｲｽ
：
企業センター側システム
internet
＜公開サーバ＞
・Webｻｰﾊﾞ
・DNSｻｰﾊﾞ
・ﾒｰﾙｻｰﾊﾞ
・ﾌﾟﾛｷｼｰｻｰﾊﾞ
＜ｲﾝﾄﾗﾈｯﾄ＞
・業務ｼｽﾃﾑ
・DBｻｰﾊﾞ
・ｸﾞﾙｰﾋﾟｳｪｱ
侵入検知
●VPN
●認証
●ｱｸｾｽ制御
●ﾏﾙｳｪｱ対策
●耐ﾀﾝﾊﾟｰ性
●ｾｷｭｱﾌﾞｰﾄ
●暗号化
●ﾌｧｲｱｳｫｰﾙ
●侵入検知
●ﾛｸﾞﾌｧｲﾙ
●WAF
IoT
ｴﾘｱ
ﾈｯﾄ
ﾜｰｸ
BLE
ZigBee
Wi-Fi
ﾙｰﾀｰ ﾌｧｲｱｳｫｰﾙ
ｸﾗｲｱﾝﾄPC
･･
主な対策技術
クラウド
鷲崎, MCPC岡崎ほか, “スマートIoTシステムビジネス入門”, スマートエスイー2017-18

4. 調査概要
• クラウドおよびIoTの開発運用基盤における広義
の信頼性（セキュリティ・プライバシ含む）に関わる
標準動向調査
– 調査標準・規格: IEEE, ISO, IEC, ETSI, SAE, ULほか
– 調査IEEE会議: ISSRE, QRS, ITSC, TENCON
• RQ1.新たな技術開発の背景・ベースとして標準化
された技術がどの程度利用されているか？
– 対象会議の研究・実践論文における利用状況
• RQ2. 次に標準化される可能性のある提案はどの
ようなものか？
– 対象会議における標準化を目指した取り組み状況
4

5. 主要IEEE主催会議1: QRS 2018
• 18th IEEE International Conference on Software Quality,
Reliability, and Security (QRS)
• ポルトガル国 リスボン
• 2018年7月15日～7月20日
• 調査者：津田 直彦
• 分野: 信頼性（セキュリティを含む広義）
• 必要性: IoT、クラウドにおける広義の信頼性に関する標準
化・活用動向を調査するため
• 国内外動向
– IoT、クラウド全般に適用可能なシステム、通信、デバイスの各レ
ベルにおける信頼性確保を意図した規格・標準群の整備活発
– 調査者グループはクラウドサービスの信頼性を含む体系的な品
質評価について成果を挙げISO文書化を目指した活動中
• 会議動向
– 欧米・中国を中心に企業実務家および大学研究者の出席
– IoT・クラウド全般における信頼性確保を意図した規格群の一定
認知 5

6. 主要IEEE主催会議2: ISSRE 2018
• 29th IEEE International Symposium on Software Reliability
Engineering (ISSRE)
• アメリカ合衆国 メンフィス
• 2018年10月14日～10月19日
• 調査者：本田 澄
• 分野: 信頼性（セキュリティを含む広義）
• 必要性: IoT、クラウドにおける広義の信頼性に関する標準
化・活用動向を調査するため
• 国内外動向
– IoT全般に適用可能なシステム、通信、デバイスの各レベルにお
ける信頼性確保を意図した規格・標準群の整備活発
– 調査者グループは各種品質への影響を含む形で各種のIoT設計
パターンの整理中
• 会議動向
– 欧米・台湾・中国を中心に企業実務家および大学研究者の出席
– IoT全般における信頼性確保を意図した規格・標準群の一定認知
6

7. 主要IEEE主催会議3: TENCON 2018
• IEEE Region Ten Conference（TENCON）
• 韓国 済州
• 2018年10月27日～11月1日
• 調査者：鷲崎 弘宜
• 分野: IoT、クラウドほかIT全般
• 必要性: IoT、クラウドおよび周辺のIT関連標準化・活用動向を
調査するため
• 国内外動向
– IoT、クラウド全般におけるIEEE標準をはじめとする各種の標準・規
格化と適用の活発化の傾向
– 調査者グループはクラウドセキュリティメタモデルの提案など標準
化を目指した活動中
• 会議動向
– アジア地域中心に諸外国から企業実務家および大学研究者出席
– IoTシステムの構成を意図した無線通信に対するIEEE標準の活用
活発、標準化を目指したアーキテクチャ提案
7

8. 主要IEEE主催会議4: ITSC 2018
• 21st IEEE International Conference on Intelligent
Transportation Systems (ITSC)
• アメリカ合衆国 ハワイ
• 2018年11月3日～11月8日
• 調査者：鄭 顕志
• 分野: IoT, Cloud交通応用
• 国内外動向
– IoTの応用としてのスマート・高度道路交通システムについてIEEE
標準および各種の規格・標準の整備活発
– 調査者グループは欧州と連携してスマートシティ全般における標
準化を見越した枠組みの整備を実施中
• 会議動向
– 欧米・シンガポール・中国を中心に企業実務家および大学研究
者の出席
– 高度道路交通システムの構成を意図した短距離・無線通信に対
するIEEE標準の活用活発、標準化を目指したアーキテクチャ提案
8

9. RQ1.新たな技術開発の背景・ベースとして標準化された
技術がどの程度利用されているか？
• 該当論文
– QRS 2編, ISSRE 2
編, ITSC 6編,
TENCON 9編
• 利用標準（うち広
義の信頼性関係）
– ARIB 1(0)
– ETSI 3(1)
– IEEE 7(2)
– IETF 1(1)
– ISO/IEC 3(3)
– ISO 1(0)
– IEC 1(1)
– LoRa 1(1)
– OWAS 1(1)
– SAE 2(2)
– UL 1(1) 9
IoTサーバ
（アプリケーション）
IoTデバイス
（センサ／アクチュエータ）
IoTゲートウェイ
広域網
IoTエリアネッ
トワーク
ユーザ
・組織
組織・
マネジメント
ソフトウェア・
システム全般
高度道路交通
システム・
制御システム
機器間通信・
無線センサ
ネットワーク
IoT機器
通信全般
ISO/IEC 27001 ISO/IEC 9126
ISO/IEC 25000
ETSI TS 102 941
IEEE 1609.2
SAE J2735
SAE J2945
IEC 62443
IEEE 802.15.4
LoRaWAN
IETF RFC 7252
OWASP IoT
UL-2900

10. 10
標準番号 領域 概要 論文数
ARIB STD-T109 高度道路交通システム インフラ協調型安全運転支援システム 1
ETSI EN 302 637-2 高度道路交通システム 車車間通信メッセージ 1
ETSI EN 302 663 (ITS G5) 高度道路交通システム 無線通信規格 1
ETSI TS 102 941 高度道路交通システム トラスト・プライバシマネジメント 1
IEC 62443 series 制御システム 制御システムセキュリティ 1
IEEE 1609 series 高度道路交通システム 無線通信規格 1
IEEE 802.11a 通信全般 無線通信規格 1
IEEE 802.11ax 通信全般 無線通信規格 1
IEEE 802.11p 高度道路交通システム 無線通信規格 4
IEEE 802.15.13 高度道路交通システム 車両間可視光通信 1
IEEE 802.15.4 機器間通信・無線センサネットワーク無線通信規格、AES暗号、低消費電力 1
IEEE 1609.2WG 高度道路交通システム セキュアメッセージフォーマット 2
IETF RFC 7252 機器間通信・無線センサネットワーク通信規格、DTLS暗号化 2
ISO 21217 高度道路交通システム 通信アーキテクチャ 1
ISO/IEC 27001 組織・マネジメント 情報セキュリティマネジメントシステム 1
ISO/IEC 25000 series ソフトウェア・システム 品質要求・評価 1
ISO/IEC 9126 series ソフトウェア・システム 品質要求・評価 1
LoRaWAN 機器間通信・無線センサネットワーク無線通信規格、AES暗号、低消費電力 1
OWASP IoT Security Guidance IoT機器 セキュリティガイド 1
SAE J2735 高度道路交通システム 車車間通信メッセージ 4
SAE J2945/x series 高度道路交通システム セーフティメッセージ受送信システム要求 2
UL-2900 IoT機器 セキュリティ要求 1
利用標準

11. 組織・マネジメントにおける信頼性
• ISO/IEC 27001 Information technology -- Security techniques --
Information security management systems – Requirements
– 情報セキュリティマネジメントシステム
11
計画
実行 監視・測定
・評価
継続的改
善
情報資産・顧客・利害関係者
リスク分析・
評価
トップマネジ
メントの役割
参考: アイ・テー・シー株式会社,情報セキュリティマネジメントシステム体系図,
http://www.itckk.co.jp/company_info/management_system/iso27001.html

12. ソフトウェア・システム全般における信頼性
• ISO/IEC 9126 Software engineering -- Product quality
– ソフトウェア製品の品質要求・評価
• ISO/IEC 25000 Systems and software engineering -- Systems
and software Quality Requirements and Evaluation (SQuaRE)
– ソフトウェア・システム製品および利用時の品質要求・評価
12
ISO/IEC 25023
内部・外部品質測定
利用時の
品質
内部・外部品質
ソフトウェア システム 業務
……
……
……
……
……
……
ISO/IEC 25022
利用時の品質測定
ISO/IEC 25051 既製ソフト品質要求
ISO/IEC 25010 品質モデル
有効性
効率性
満足性
リスク回避性
利用状況網羅性
機能適合性
性能効率性
互換性
使用性
信頼性
セキュリティ
保守性
移植性

13. 早稲田大学 IPA RISE委託研究: 測定評価と分析によるソフ
トウェア製品品質の実態定量化と総合的品質評価枠組み
13
• 21製品個別評価と業界実態分析
• 国際標準ベンチマークへ Waseda
Software Quality Benchmark (WSQB2017)
http://www.washi.cs.waseda.ac.jp/?page_id=3479
• 国際規格 ISO/IEC 25000
SQuaRE シリーズを具体化
• 製品品質、利用時品質の網羅
と関係分析
N. Tsuda, H. Washizaki, et al. “WSQF: Comprehensive Software Quality Evaluation Framework and Benchmark
based on the SQuaRE,” 41st International Conference on Software Engineering (ICSE 2019) SEIP
小島ほか，“ソフトウェア品質技術が品質特性に与える効果の見える化とその検証”, SEC journal, 14(1), 2018.
富士通グループ製品のポジショニング評価例

14. 高度道路交通システム
（ITS）における信頼性
14
登録
認可
メッセージ送信
登録局 認可局
• ETSI TS 102 941 Intelligent
Transport Systems (ITS);
Security; Trust and Privacy
Management
– トラスト・プライバシマネジメ
ント
• IEEE 1609.2WG Wireless
Access in Vehicular
Environments--Security
Services for Applications and
Management Messages
– セキュアメッセージフォーマ
ット
• SAE J2735 Dedicated Short
Range Communications
(DSRC) Message Set
Dictionary
– 車車間通信メッセージ
• SAE J2945/x On-Board
System Requirements for
V2V Safety Communications
– セーフティメッセージ受送
信 車載システム要求 ETSI TS 102 941 Intelligent Transport Systems (ITS); Security; Trust
and Privacy Management
Internet
ITSプラットフォーム
路側無線装置
参考: A. Scrase (ETSI), ITS Technologies Choices for Europe
http://www.sesei.eu/wp-content/uploads/2018/05/1.-Adrian-Scrase_Automotive-session-2.pdf

15. 制御システムにおける信頼性
• IEC 62443 Industrial communication networks -
Network and system security
– 制御システムセキュリティ
15
参考: 小林偉昭, IEC62443の概要と認証について, ET2013 http://www.css-center.or.jp/ja/info/documents/2013/20131120_ET2013.pdf
IEC 62443-1 用語・全体概要
IEC 62443-2 管理・運用・プロセス
IEC 62443-3 技術・システム
IEC 62443-4 コンポーネント・デバイス

16. 機器間通信・無線センサネットワーク
における信頼性
• IEEE 802.15.4 Low-Rate
Wireless Networks
– 無線通信規格、AES暗
号、低消費電力
• LoRaWAN
– 無線通信規格、AES暗
号、低消費電力
• IETF RFC 7252 The
Constrained Application
Protocol (CoAP)
– 通信規格、DTLS暗号化
16
図 出典: 笠野 英松, インターネット・プロトコル教科書, Interface 2016年3月号
IoTアプリケーション
アプリケーション転送 RFC 7252他
CoAP
UDP
IPv6パケット伝
送
ルーティン
グ
IEEE 802.15.4

17. IoT機器における信頼性
• OWASP IoT Security Guidance
– セキュリティガイド
• UL-2900 Standard for Software Cybersecurity for Network-
Connectable Products
– セキュリティ要求
17出典: UL, サイバーセキュリティ対策 経営リスク軽減, https://ctech.ul.com/wp-
content/uploads/2018/06/%E3%83%81%E3%83%A9%E3%82%B7_Cybersecurity_IoT.pdf
一般要求 産業別要求 プロセス要求
UL 2900-1
ネットワーク接続
製品ソフトウェア
UL 2900-2-1
ヘルスケアシステム
UL 2900-3-1
一般プロセス要求
UL 2900-2-2
産業用制御システム
UL 2900-3-2
セキュア開発ライフサイクル
UL 2900-2-3
セキュリティ・ライフセーフ
ティシグナリングシステム
UL 2900-2-x (TBD)

18. RQ1.新たな技術開発の背景・ベースとして標準化
された技術がどの程度利用されているか？
まとめ
• ITSに関わるクラウドおよびIoT
– 無線通信インフラに関わる標準多数
– 信頼性に関する検討について発表少数
• クラウド・IoTの信頼性
– 情報セキュリティマネジメントの基本規格である
ISO/IEC27001
– ソフトウェア製品やセキュアメッセージフォーマットの
標準の活用多数
• IoT機器の信頼性
– 標準化が進行中
– ガイドライン的な標準や要求条件に関する標準の活
用多数
18

19. RQ2. 次に標準化される可能性のある
提案はどのようなものか？
• Open architecture for internet-based C-ITS
services (IEEE ITSC 2018)
– 協調型 高度道路交通システムのためのオープン
アーキテクチャ
• A Survey Analysis and Model Development for
Internet of Things (IoT) System for City
Buildings (IEEE TENCON 2018)
– 都市ビルのためのIoTシステムアーキテクチャ
19

20. Open architecture for internet-based C-ITS services
(Dynniq オランダ ほか)
• 協調型高度情報システムにおけるオープン、スケーラブル
なアーキテクチャ提案
– 車車間・車-インフラ間 短距離通信 IEEE 802.11pとセルラーネ
ットワークの双方をサポート
– MQTTブローカの採用
• EU Horizon 2020 C-MobILEプロジェクト
20
Road Side
Unit
Traffic
Light
Controller
ローカル
ブローカ
クラウド
ブローカ

21. A Survey Analysis and Model Development for Internet
of Things (IoT) System for City Buildings (AIUBバングラ
デシュ, 横浜国立大)
• 都市ビルのためのIoTシステムアーキテクチャ
– サイバー・フィジカルシステム
– エージェントベースの実行、モニタリング、適応
21
エージェント サブエージェント 役割
メンバ 電力管理
水資源管理
安全管理
デバイスの検知、接
続
センシング 電力センシング
水資源センシング
安全センシング
センサによるセンシン
グ、通信維持
レスポンス アクチュエータによる
応答
システム ネットワーク
プラットフォーム
マルチノード
維持・保守に必要な
協調全般

22. まとめ
• クラウドおよびIoTの開発運用基盤における広義の信頼性
に関わる標準動向調査
• RQ1.新たな技術開発の背景・ベースとして標準化された技
術がどの程度利用されているか？
– 信頼性の領域では、情報のやりとりや暗号化などのようにインタ
ーオペラビリティに関わる部分
– 情報セキュリティマネジメントの基本規格や品質に関する要求・
評価に関する標準が活用されていた
• RQ2. 次に標準化される可能性のある提案はどのようなもの
か？
– 協調型高度情報システムアーキテクチャや都市ビルIoTアーキ
テクチャの提案があり、これらは今後標準化会合に提案される
可能性があるため対応を検討しておくことが望ましい
• 展望
– 特に領域を超えた標準間の関係整理、および、その具体的構成
としてのドメイン特化アーキテクチャ標準
– IEEE, ISOほか標準化団体におけるさらなる標準化動向との照合22