ICS（産業用制御システム）や重要インフラのような高度なセキュリティ環境では、最先端のファイアウォールや侵入防止システムにも限界があります。機密性の高いネットワークを真に保護するには、外部からのアクセスの可能性を完全に排除するソリューションが必要です。
データダイオードは、一方向のデータフローを強制するように設計された、強力なハードウェアベースのサイバーセキュリティバリアです。このガイドでは、データ・ダイオードがどのように機能するのか、なぜICSセキュリティに不可欠なのか、そして組織が規制コンプライアンスを満たすためにどのように役立つのかを探ります。
データダイオードとは？
データ・ダイオードは、一方向のデータ・フローを強制するサイバーセキュリティ・ハードウェア・デバイスである。つまり、データは物理的に一方向（あるネットワークから別のネットワークへ）にしか移動できず、往復トラフィックは発生しない。この一方向通信は、外部の脅威から完全に隔離して機密システムを保護するために不可欠です。
データ・ダイオード（サイバーセキュリティでは光ダイオードと呼ばれることもある）は、ICSやSCADAネットワークなどの重要インフラを管理する環境でよく使用される。双方向通信を防止することで、マルウェア・インジェクション、コマンド・アンド・コントロール通信、データ流出などの一般的な攻撃ベクトルを排除します。
一方向データフローの説明
一方向のデータフローは、情報が一方向にのみ移動できることを保証します。通常、セキュリティの高いゾーン（オペレーションネットワークなど）からセキュリティの低いゾーン（データヒストリアンや企業ネットワークなど）へと情報が移動します。従来の双方向システム（TCP/IPベースの通信など）とは異なり、データダイオードは逆方向のトラフィックを物理的に制限するため、ネットワークの分離と情報セキュリティに最適です。
データダイオードの仕組み
データ・ダイオードは、2つの別個のネットワーク・セグメント間で一方通行のデータ伝送を可能にすることで機能する。これは通常、データが安全なネットワークから出ることはできるが、戻ることはできないようにするハードウェア・コンポーネントで構成される。
データ・ダイオードは、不正アクセス、リモート・コマンド・インジェクション、データ漏洩を防ぐ、重要なサイバーセキュリティ・バリアである。
データダイオードの技術アーキテクチャ
データ・ダイオードの技術的アーキテクチャーは、送信側モジュールと受信側モジュールが一方向の光リンクで接続されている。ハードウェアは、いかなる戻り信号もブロックするように物理的に構築されている。OPSWATMetaDefender Optical Diodeのような、より高度なシステムでは、デバイスにマルチ・スキャン・エンジン、プロトコル・ブレイク・サポート、ファイル・サニタイゼーションが搭載され、保護レイヤーが追加されます。
主な設計上の考慮事項：
- 改ざんを防止する専用ハードウェア
- さまざまなネットワーク・トポロジーに対応
ネットワーク・セキュリティの実装
データダイオードを導入するには、ネットワークアーキテクチャ内に戦略的に配置する必要があります。一般的な配置モデルには以下のようなものがあります：
- ICSネットワークとエンタープライズ・ゾーンの間
- SCADAシステムから遠隔監視場所へ
- 隔離された環境からの安全なデータ転送メカニズムとして
課題としては、レガシー・システムとの統合やプロトコルの非互換性などが挙げられるが、最新のソリューションでは、実装を合理化するためのプロトコル・アダプタや転送エージェントが提供されている。
Industrial 制御システムにおけるデータダイオード
エネルギー、製造、輸送などのIndustrial 部門では、ICSやSCADAシステムへの依存度が高まっている。これらのシステムは多くの場合、時代遅れのソフトウェアで動作し、最新のセキュリティ機能を備えていないため、サイバー攻撃の格好の標的となっています。
ICSセキュリティの強化
データ・ダイオードは、ICSネットワークにとって次のような重要な保護機能を果たす：
- インバウンドのマルウェアやランサムウェアの脅威をブロックする
- 業務上の機密データの流出防止
- 制御システムを公開することなく、モニタリングデータを安全にエクスポート可能
ケーススタディ例
ある大手石油・ガス会社は、製油所にOPSWAT MetaDefender Optical Diode 導入し、制御ネットワークを企業ITから隔離した。その結果、操業が中断されることなく、TSAサイバーセキュリティ指令に準拠することができました。
詳しくはブログをご覧ください：マルチスキャンとデータ・ダイオードで高セキュリティ・ネットワークを強化する3つの方法
データダイオードのコンプライアンスと規制基準
政府や業界規制当局がサイバーセキュリティ基準の強化を推進する中、データ・ダイオードはコンプライアンス達成に不可欠なものとなっている。
ISO 27001規格への対応
データ・ダイオードは、リスクの高い環境においてデータの機密性、完全性、可用性を強制することにより、ISO 27001やその他の規格の要件を満たすのに役立ちます。また、以下のような規制やガイダンスでも参照されています：
- NIST
- NERC CIP
- TSA SD 02C
- IEC 62443
データ・ダイオードは、物理的にネットワーク・セグメンテーションを実施することで、企業が安全なエアギャップまたは隔離されたネットワークの要件を満たすことを保証します。
データ・ダイオードと他のセキュリティ・ソリューションの比較
ファイアウォール、データ・ガード、侵入防止システムはすべて保護を提供するが、ハードウェア・レベルで一方向通信の妥協のない保証を提供するのはデータ・ダイオードだけである。
データダイオード対Firewall
| 特徴 | データダイオード | Firewall |
| データフロー | 片道のみ | 双方向（ルールベース） |
| 攻撃面 | 最小限 | より高い（ソフトウェアの脆弱性） |
| 理想的な使用例 | ICS、SCADA、エアギャップ・ネットワーク | 一般的な企業環境 |
ルールに依存し、頻繁なパッチ適用を必要とするファイアウォールとは異なり、データ・ダイオードは設計上、逆方向通信の可能性を排除している。ファイアウォールはネットワーク間でルーティング可能な情報を共有します。データ・ダイオードは、プロトコルのブレークを利用して完全なネットワーク機密性を確保するため、ネットワーク間でルーティング可能な情報が共有されることはありません。
データ・ダイオードとデータ・ガードの比較
データ・ガードは、ネットワーク間のデータを検査、フィルタリング、転送するソフトウェアベースのソリューションである。便利な反面、以下のような弱点がある：
- Software 設定ミス
- 基礎となるOSのエクスプロイト
- インサイダーの脅威
対照的に、データ・ダイオードは、一方向のデータ・フローを改ざんできないように物理的に強制するため、重要なインフラ環境に最適である。
あなたのデータダイオードは適切な機能を備えていますか？詳細なバイヤーズ・ガイドをご覧ください：ガイドを読む
MetaDefender Optical Diode：包括的なデータダイオードソリューション
OPSWAT MetaDefender Optical Diode 、ネットワークの分離、データの完全性、規制遵守の最高基準を満たすように設計されており、重要なインフラや運用技術環境を標的とする現代のサイバー脅威に対する信頼できる防御を提供します。
最近のFEND社の買収により、OPSWAT 、遠隔施設でのコンパクトな配備から大規模な産業用アプリケーションまで、あらゆるユースケースに対応するデータダイオードを提供できるようになりました。製油所、発電所、輸送ハブ、防衛システムなど、どのような場所の安全を確保する場合でも、MetaDefender Optical Diode お客様の環境に合わせて設計されています。
当社のダイオード製品には以下のものがある：
- 高信頼性セキュリティ実装のためのEAL4+認証ソリューション
- 石油・ガスや製造業などの危険な環境用に設計されたC1D2認定モデル
- MetaDefender Core 強力で業界をリードする脅威防止技術を組み合わせた強力なTransfer Guard オプションは、エアギャップされたシステムでも安全でサニタイズされたファイル転送を可能にします。
MetaDefender Optical Diode 、物理的な一方向データフローと高度な脅威防御を組み合わせることで、重要なネットワークが安全に通信できることを保証します。これはサイバーセキュリティデバイス以上のものです。
セキュアなネットワークを維持するために、データダイオードをどのように活用できるかをお考えですか？OPSWAT一連のデータダイオードの詳細をご覧ください。
よくある質問 (FAQ)
Q: データ・ダイオードとTCPの関係は？
データダイオードは、ネイティブなTCP双方向通信をサポートしていません。その代わりに、プロキシシステムや再送プロトコルが応答をシミュレートするために使用され、syslogやファイルストリームのようなTCPベースのデータの片方向転送を可能にします。
Q: データダイオードはどのように機能するのですか？
データ・ダイオードは物理的に一方通行のデータ伝送を強制し、セキュアなシステムから情報が流出することはあっても再流入することはできないようにすることで、バックチャネルの脆弱性を排除する。
Q: データダイオードの速度は？
速度はモデルによって異なるが、OPSWATような最新のデータ・ダイオードは、サポートされるプロトコルやデータ・タイプにもよるが、最大10Gbpsをサポートする。
Q: ファイアウォールとデータダイオードの違いは何ですか？
ファイアウォールは、ポリシーに基づいて双方向のトラフィックをフィルタリングする。データ・ダイオードは、一方向のデータ・フローのみを許可し、戻ってくるトラフィックを物理的にブロックすることで、より強力な分離を提供する。
Q: 誰がデータダイオードを必要とするのですか？
重要なインフラ、機密ネットワーク、あるいは空から隔絶されたシステムを管理するあらゆる組織は、侵入不可能な境界を確保するためにデータ・ダイオードを検討すべきである。
Q: データ・ダイオードとファイアウォールの長所と短所を教えてください。
データ・ダイオードは厳密な絶縁を提供するが、双方向性をサポートしていない。ファイアウォールは柔軟性を提供するが、脆弱性を避けるために慎重な設定が必要である。
Q: なぜデータダイオードが必要なのですか？
データ・ダイオードは、高セキュリティ・ネットワークにおける遠隔操作やデータ漏洩のリスクを排除するために不可欠である。
Q: データガードとデータダイオードの違いは何ですか？
データ・ガードはソフトウェアの検査とフィルタリングに依存し、データ・ダイオードはハードウェア・レベルの物理的な一方向通信によってネットワーク境界を保護する。
