「エアギャップ」という用語は、システムやデータを安全に保つための基本的でありながら効果的な手法の一つとして、サイバーセキュリティ分野で頻繁に言及されています。この観点から、エアギャップの概念を理解し、その利点とベストプラクティスを検討することは、組織にとって極めて重要となります。本ブログでは、エアギャップの定義、重要性、運用方法、そしてサイバーセキュリティの広範な環境におけるこの手法の利点と限界について、詳細に解説します。
サイバーセキュリティにおけるエアギャップとは？
エアギャップとは、コンピュータやネットワークを他のシステム、特にインターネットや外部ネットワークから隔離するセキュリティ対策です。この隔離は、いわゆる「エアギャップ」システムが外部世界との物理的・電子的な接続を一切持たない状態を保証することで実現されます。定義上、エアギャップシステムとは外部世界から完全に「エアギャップ」されたシステムを意味し、設計上、遠隔からのハッキング試行に対して無敵であるべきである。
エアギャップは死んだのか？
エアギャップは重要システムの保護において不抜の選択肢と見なされてきた。しかし、サイバー脅威の高度化と洗練された攻撃手法の進展により、この認識は徐々に揺らいでいる。むしろ逆で、現代の高度な持続的脅威（APT）によってその不可侵性が疑問視されるようになったエアギャップは、むしろサイバーセキュリティ対策ツールキットの有用な構成要素であり続けると主張されている。特に他のセキュリティ対策と組み合わせて使用する場合にその価値が発揮される。
エアギャップの重要性
機密データやその他のシステムにおいて、エアギャップは極めて機密性の高い情報を保持し、さらには大規模な重要インフラを制御するシステムにとって不可欠となる。このような状況下では、組織はこれらのシステムを物理的または電子的に隔離することで、広範なサイバー脅威から防御できる。
- 遠隔攻撃: この構成では、エアギャップシステムはインターネットやネットワーク接続から完全に隔離されているため、ネットワーク接続に依存する遠隔システムがハッキングや攻撃を行うことは不可能です。ハッカーが脆弱性を悪用して不正アクセスを得たり、運用を妨害したりできる侵入経路は存在しません。&
- マルウェア: ネットワーク接続から隔離されたエアギャップシステムは、ネットワークトラフィックやその他のオンラインソースを介して侵入するマルウェア感染の影響を受けにくい。たとえ物理的にマルウェアが導入された場合でも、その被害は封じ込められ、他のシステムへ拡散することはありません。
- データ流出防止: エアギャップは設計段階から、許可されていないデータの転送やコピーを一切行えないようにするため、環境外へのデータ流出を防止します。これにより、侵入者が情報を吸い上げたりマルウェアを拡散させたりして環境外へ情報を流出させる作業が大幅に困難となり、重要な情報を不正アクセスや漏洩から保護します。
サイバーセキュリティにおけるエアギャップの種類
エアギャップにはいくつかの種類があり、必要な隔離レベルに基づいてそれぞれ異なる目的を果たします：
- 物理的エアギャップ – システム間に純粋な物理的分離が存在し、直接的・間接的な電子的接続は一切許されません。これはエアギャップシステムがインターネットや他のネットワークから完全に物理的に遮断されている状態を指します。電子媒体によるあらゆる種類のリモートアクセスやデータ転送は不可能です。これにより、電子版におけるあらゆる潜在的な経路を排除できるため、最大限のセキュリティが提供され、インフラ制御は高度に機密性の高いシステムに適しています。
- 論理的エアギャップ –論理的エアギャップでは、物理的な切断ではなくネットワーク構成による分離が実現されます。ネットワーク技術やVLAN、ファイアウォールなどのネットワーク技術を用いて実装されます。システムは物理的には接続されていますが、システム間の相互作用は主にネットワークルールによって制限・規制されます。したがって、この方式ではネットワーク内の機密システムを柔軟に隔離できるため、物理的な分離は不要となります。
- ハイブリッド・エアギャップ – ハイブリッド・エアギャップは、物理的分離と論理的分離を併用した混合型セキュリティ手法です。システムを物理的に分離するとともに、ネットワーク構成制御を組み合わせることで多重防御層を構築します。このため、1つのセキュリティ層が破られても、常に別の層がセキュリティを提供し続けることができ、物理レベルとネットワークレベルの両方で隔離が必要な最高の保護が必要なシナリオにおいて、このアプローチは非常に有用です。
エアギャップの仕組みとは？
エアギャップは、外部脅威が隔離システムと相互作用する可能性のある経路をすべて遮断することで機能します。これは以下の方法で実現されます：
- ネットワークインターフェースの切断 ― エアギャップを実装する基本的な方法の一つは、ネットワークインターフェースを物理的に切断することです。ネットワークケーブルを抜く、Wi-Fiを無効化する、その他の無線通信をオフにするといった方法があります。これにより、エアギャップシステムは他の外部ネットワークや広大なインターネットから完全に切り離されます。システムの切断は、隔離されたシステムと外部ソース間のあらゆるデータフローを遮断することを保証します。これにより、システムに対する遠隔サイバー攻撃や不正アクセス試行が阻止されます。したがって、システムはネットワークベースの脅威やその他の侵入形態に対して免疫を持ちます。
- 物理的アクセスの制限 ― 効果的なエアギャップを維持する上で非常に重要な課題は、隔離システムへの物理的アクセスの管理である。これは、指定された者のみがエアギャップ環境への物理的立ち入りを許可されることを意味する。したがって、アクセス制御は、単純なドアの施錠から複雑な監視装置に至るまで多岐にわたり、システムへの干渉を企てる不正な者の行動を回避するための取り組みである。この点において、組織は内部者による脅威、偶発的な情報漏洩、あるいはエアギャップシステムの完全性を損なう可能性のある物理的攻撃の発生確率を低減する。
- 厳格なデータ転送制御の実施 ― エアギャップシステムは外部ネットワークから遮断されているため、管理された安全なデータ転送手段を使用する以外に選択肢がない。例えば、データ転送に使用されるUSBドライブやその他のリムーバブルメディアは、エアギャップシステムと接触する前にマルウェアスキャンを実施する。これにより感染したメディアがシステムにマルウェアを持ち込むリスクを完全に排除できる。さらに、データ転送手順は厳格なプロトコルで管理され、脆弱性の導入や不正アクセスリスクを低減する。
エアギャップネットワークの実装（設定）
効果的な隔離を確保するためのエアギャップ設定には、以下の手順が含まれます：
1. アーキテクチャ設計
エアギャップ構築の第一段階として、システムのアーキテクチャ設計を行います。これは、隔離が必要な特定のシステムを特定し、それらに対する物理的・論理的な計画を策定する作業です。機密データや重要データを扱うシステムを特定し、それらを他のネットワークから物理的に分離する最適な方法を決定する必要があります。専用ルームや施設の設置が必要になる場合もあり、他のシステムから完全に隔離するためにはネットワーク構成の変更が必要となる可能性があります。
2. ネットワークの分離
物理的なネットワーク分離を確保します。これは、エアギャップシステムから全てのネットワークインターフェースを切断することを意味します。これにはネットワークケーブルの抜去、無線接続の無効化、その他該当する電子通信手段の遮断が含まれます。施錠された部屋やセキュリティ区域といった物理的セキュリティ障壁による隔離も適用可能です。エアギャップシステムと外部ネットワークを間接的に接続する経路が存在しないことを確認する必要があります。
3.データ転送の管理
エアギャップシステムへのデータ入出は、マルウェアスキャン済みのUSBドライブやその他のリムーバブルメディアを用いて細心の注意を払って管理する。まず、エアギャップシステムに入るデータはすべてセキュリティ脅威の有無を確認すべきである。データの転送は、管理および安全上の目的で、許可された担当者に限定し、その処理と文書化に関する厳格な手順を設ける必要があります。
4. 監視と監査
最後に、エアギャップの効率性を確保する監視・監査手順を確立します。隔離ネットワーク上で行われる全活動、および不正アクセスや異常事象を検知する監視ツールが必要です。エアギャップの適切な機能、アクセスに対する物理的制御の評価、ネットワーク分離の完全性の検証を目的とした定期的な監査を実施すべきである。監査結果や新たな脅威を踏まえ、強固な保護を確保するため、セキュリティ対策の継続的な改善と開発を推進する。
エアギャップの利点
- エアギャップとは、コンピュータやネットワークをインターネットや他のネットワークなど外部接続から完全に隔離するセキュリティ対策です。この隔離には数多くの重要な利点があり、極めて高いセキュリティレベルが求められる環境において不可欠な戦略となります。
- セキュリティはエアギャップ導入の最も重要な理由の一つです。エアギャップシステムは、ハッキング、ランサムウェア、および拡散や起動にネットワークアクセスを必要とするその他の多くのマルウェアなどです。言い換えれば、これらのシステムは接続されたネットワークに影響を与える一般的な脅威に対して脆弱ではなく、結果としてより安全であることが判明します。
- もう一つの重要な利点は、データ流出に対する防御です。接続された世界では、インターネットやリムーバブルメディアなど、多くの経路を通じて不正なデータ転送や漏洩が容易に起こり得ます。エアギャップシステムはこのリスクを低減します。物理的に外部アクセスを遮断することで、不正な第三者が機密情報を抽出することが格段に困難になるため、リスクは大幅に軽減されます。
エアギャップの制限と課題
エアギャップは強力なセキュリティを提供する一方で、以下の課題も伴います：
1.運用上の複雑さ
エアギャップシステム群において、データや変更を手動で転送する運用作業は、運用環境内で非常に複雑です。
2. 柔軟性の制限
隔離はデータ転送を制限し、効率向上や連携促進が可能な他システム群との統合を阻害します。
3. 内部者脅威
外部環境と直接接続されていなくてもシステムにアクセス可能な内部関係者は、マルウェアを侵入させたりデータを危険に晒したりする可能性があります。
これらの制限事項は、エアギャップのセキュリティ上の利点を補完するため、慎重な計画立案と厳格な内部統制の必要性を浮き彫りにしています。
エアギャップのベストプラクティス
エアギャップの効果を最大化するには、以下のベストプラクティスを考慮してください：
1. システムの定期的な更新とパッチ適用
厳格な更新・パッチ適用体制は、エアギャップシステムのセキュリティ維持に有効です。USBや外部ドライブなどのメディアデバイスを介し、安全なシステムからエアギャップシステムへ手動でパッチを転送するプロセスが依然必要となる場合があります。
この手動プロセスでは、更新プログラムを信頼できる元のサイトからダウンロードし、エアギャップシステムに転送する前にマルウェアスキャンを実施する必要があります。
2. 制御されたデータ転送方法の使用
エアギャップシステムとの間のあらゆるデータ転送は、セキュリティ侵害を回避するため慎重に管理されなければなりません。また、そのためのすべてのリムーバブルメディアは、隔離されたシステムに接続する前にマルウェアをスキャンするよう設計されています。
これは、データ転送中にいかなる状況下でも悪意のあるソフトウェアが機密コンピュータシステムに侵入しないことを保証するための保護策である。万が一侵入があった場合でも、転送データへの暗号化処理は追加の保護層を提供し、不正な要素による盗聴や不正アクセスからデータへのアクセスを防止する。
3. 強力なアクセス制御の実施
エアギャップを有するシステムは他の機器とのあらゆる接続形態から完全に隔離できないことを考慮し、そのシステムへのアクセスは制限されるべきである。物理的制御と論理的制御の両方が必要となるでしょう。
アクセス制御の範囲は、エアギャップシステムの物理的設置場所（アクセスポイントや安全な入口を通じた監視を含む）に及ぶべきです。論理的には、システム自体を強力な認証（多要素認証を含む）で十分に保護し、適切な人物のみがアクセスできるようにする必要があります。
4. システムの定期的な監視と監査
エアギャップシステムのセキュリティ維持には、継続的な監視と監査が不可欠である。システムの活動を追跡し、ログを記録するための監視ツールを導入する必要がある。
これにより、最も異常な動作やセキュリティ侵害の可能性をリアルタイムで検出できます。エアギャップシステムの隔離された環境では、監視と監査をその隔離環境内から実施する必要があります。
エアギャップの適用事例
エアギャップは特に以下のシナリオで効果を発揮します：
1. 重要インフラ
電力網や産業用制御システムなど、重要インフラを制御するシステムの保護。
2. 機密データの取り扱い
政府データや金融データなど、極めて機密性の高い情報を処理または保存するシステムの保護プロセス。
3. 研究開発
知的財産や独自の研究を、あらゆる形態の外部脅威から保護すること。
エアギャップとその他のセキュリティ対策の比較
エアギャップがセキュリティ対策全体の中でどのような位置づけにあるかを理解するために、他の対策と比較してみましょう。
1.ファイアウォールとの比較
- エアギャップ: 完全な物理的・電子的隔離を提供し、ネットワーク接続が存在しないため、あらゆる遠隔攻撃を遮断します。
- ファイアウォール：ルールに基づいてネットワークトラフィックを制御し、不正アクセスをブロックできますが、設定ミスや脆弱性が存在する場合に突破される可能性があります。
2.ネットワークセグメンテーションとの比較
- エアギャップ: システム間の完全な分離を確保し、外部ネットワークとの通信を一切防止します。
- ネットワークセグメンテーション: ネットワークを分離されたセグメントに分割しリスクを低減するが、完全な隔離は提供せず、遠隔からのアクセスは依然として可能。
3. 侵入検知システム（IDS）との比較
- エアギャップ: 完全な隔離により外部脅威がシステムに到達するのを防ぎ、初期侵入を回避する。
- IDS: ネットワーク内の不審な活動を検知・警告するが、初期侵入や不正アクセスを防止しない。&
要約すると、エアギャップは最高レベルの隔離を提供する一方、ファイアウォール、ネットワークセグメンテーション、IDSはそれぞれ特定の制限を持つ異なる種類の保護を提供する。
エアギャップに関する誤解と誤った認識
エアギャップの概念にはいくつかの誤解が付きまといます。その一部を解明しましょう：
誤解：エアギャップは完全に無敵である
説明: エアギャップはシステムを外部ネットワークから物理的に分離するため最も安全なセキュリティ対策ですが、あらゆる攻撃に対して完全に耐性があるわけではありません。エアギャッププロジェクトの効果は遠隔攻撃やネットワークベースの脅威の侵入を容易にしますが、その他のリスクはエアギャップによって完全に排除されるわけではありません。例としては以下が挙げられます：
- 内部者による脅威:エアギャップシステムはアクセス権限を持つ個人に物理的アクセスを提供するため、そのアクセスを悪用してマルウェアを注入したり、データを盗んだり、損害を与えたりする可能性があります。文字通り、内部関係者はエアギャップの制約を受けないため、これは大きなリスクです。
- 高度な物理的侵入:このようなシナリオでは、高度な攻撃者がエアギャップ環境の物理的セキュリティ侵害を試みる可能性があります。これには、物理デバイスへのマルウェア埋め込みや物理的セキュリティ対策の悪用といった手法が含まれる場合があります。
- ソーシャルエンジニアリング:ソーシャルエンジニアリングは、攻撃者が権限を持つ担当者を欺き、システムへの侵入や機密情報の引き出しを図る別の手法である。
誤解：エアギャップは全てのリスクを排除する
説明: エアギャップは遠隔攻撃やネットワークに完全に依存するあらゆる形態の攻撃の脅威を大幅に低減しますが、あらゆる形態のセキュリティリスクを軽減するわけではありません。これには以下のような特定のリスクが含まれます：
- 内部者脅威:外部接続がない場合でも、エアギャップシステムへのアクセス権を持つ内部関係者が、悪意のあるコードを挿入したり、提供されたアクセス権を悪用したりして、システムに危害を加える可能性があります。
- 物理的改ざん:これは、改ざんされたハードウェアの挿入や脆弱性を悪用した環境改変など、システムや構成要素に対する実際の物理的改ざんを伴う攻撃を含む可能性があります。
- 不適切なデータ転送慣行: エアギャップシステムと外部ネットワーク間のデータ転送サイクル（例：USBドライブの使用）は、適切に管理されない場合、潜在的なリスクとなる可能性があります。これには、メディアのスキャン時の不適切な慣行、安全でない手順、またはマルウェアを誤って導入したりデータ侵害を引き起こしたりする可能性のあるその他の転送方法が含まれます。
エアギャップの実際の事例
エアギャップシステムの実際の事例には以下が含まれます：
- 重要インフラ制御システム: 多くの産業用制御システムやSCADAシステムは、サイバー脅威から保護するためにエアギャップを採用しています。
- 政府・軍事ネットワーク:高セキュリティ環境では、機密データや運用を保護するためにエアギャップが採用されることが多い。
- 軍事ネットワーク:軍事ネットワークは、不正アクセスを防止し機密情報が悪意ある者の手に渡るのを防ぐため、エアギャップ化されることが多い。例えば米国では、国防総省の機密ネットワークは、メールシステムのハッキングやデータ侵害を回避するためにエアギャップ化されている。
- 金融会社：エアギャップネットワークは、主に機密性の高い取引が行われる拠点や顧客関連データを大量に保管する施設において、金融機関に導入されることがあります。これにより、敵対勢力による侵入やデータ漏洩の発生を防ぎます。.
- 医療機関： 患者のデータや感染症の研究などを行う医療機関は、不正アクセスから保護しデータ漏洩を防ぐため、エアギャップネットワークを採用している場合があります。
結論
要約すると、エアギャップは機密性の高いシステムやデータを保護するための、依然として不可欠なセキュリティ対策です。欠点や課題はありますが、外部からの脅威に対する隔離を提供する点で非常に優れています。これらの利点、制限、ベストプラクティスをより深く理解することで、組織は絶えず進化する脅威環境から、管理下にある重要な資産を保護する上で優位に立つことができます。
FAQs
エアギャップとは、不正アクセスや攻撃を防ぐために、コンピュータやネットワークを他のシステム（特に外部ネットワーク）から物理的または電子的に隔離するセキュリティ対策です。
エアギャップシステムでも、以下のような様々な経路から侵害される可能性があります：内部者による脅威、物理的または人的レイヤーを標的とする物理的攻撃や高度化する攻撃手法などによる侵害リスクが存在します。
エアギャップは、重要なシステムと外部ネットワークの間に電子的または物理的な接続を一切持たないことで、隔離を実現し、より優れたセキュリティを提供します。これにより、遠隔攻撃や不正なデータ転送のリスクを低減します。
エアギャップにより、重要なインフラを外部ネットワークから隔離するため、攻撃対象領域が縮小され、遠隔からの脅威やマルウェア攻撃のリスクが軽減されます。これによりシステムのセキュリティが向上します。