製造業でこそ「シフトレフト」が重要になる理由：武田一城の「製品セキュリティ」進化論（10）（1/2 ページ）

近年「製品セキュリティ」と呼ばれ始めたセキュリティの新分野に関する事象を紹介し考察する本連載。今回は、製造業で重視されるようになっている「シフトレフト」という考え方とそのメリットについて解説する。

[武田一城，MONOist]

　製造業のデジタル化が進み、製品そのものにソフトウェアや通信機能を搭載するケースが増加している。例えば、「産業機器」「工作機械」「車載機器」「医療機器」「家電」などでは、マイコンやOS、ファームウェア、ネットワーク通信、クラウドサービスなど、さまざまな技術を組み合わせて一つの製品となることが一般化している。

　こうした製品では、出荷後にセキュリティ上の問題が見つかると、ソフトウェアの修正だけでは済まない場合がしばしばある。「製品の再評価」「品質確認」「アップデート対応」「顧客への説明」など、多くの工程に影響が及ぶ可能性がある。

　だからこそ、製造業では「問題を見つけてから直す」のではなく、できるだけ早い段階で問題を見つけ、生産プロセス自体をセキュアなものとすることが重要となる。そこで注目されているのが「シフトレフト」という考え方だ。

　シフトレフトとは、セキュリティや品質に関する確認を開発の後半だけに任せるのではなく、製品企画や要件定義、設計、実装など、より早い段階から開発プロセスに組み込むアプローチのことだ。事前に考慮しておくことで手戻りを少なくする効果がある。

　本記事では、製造業のデジタル製品や組み込み製品を念頭に、「シフトレフトとは何か」「なぜ製造業で重要なのか」「どのようなメリットがあるのか」ということを解説する。

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シフトレフトとは？

　シフトレフトを一言で表すと、「製品のセキュリティ上の問題を、できるだけ早い段階で見つけて、早い段階で直す。または、早期から考慮し作り込む」ための開発アプローチだ。例えば、デジタル製品の開発工程を、「製品企画 → 要件定義 → システム設計 → ソフトウェア／ハードウェア設計 → 実装 → テスト → 量産／出荷 → 運用／保守」として考えてみる。

　従来は、開発が進んだ段階や製品出荷前のテストのタイミングで、まとめてセキュリティを確認するケースが一般的だった。しかし、そこで重大な問題が見つかると、すでに完成した設計やソフトウェアを大きく変更しなければならない状況が発生する。

　例えば、製品の認証方式に問題があることが出荷前に判明したとする。単純なソフトウェアの修正で済めばよいが、場合によっては「通信仕様」「ユーザー管理」「メモリ構成」「デバイス構成」など、製品の構造全体の設計に影響する可能性がある。

　一方、同じ問題をシステム設計の段階で見つけられれば、設計を見直してから実装に進むことができる。このように、同じ問題でも「いつ見つけるか」によって、修正に必要な時間やコストが大きく変わるのだ。

　つまり、セキュリティ対策やリスク確認を工程の後半である「右側」から前半の「左側」へ移行することが重要で、これがシフトレフトと呼ばれるものだ。米国商務省傘下の政府機関である米国国立標準技術研究所（NIST：National Institute of Standards and Technology）も、IoT（モノのインターネット）分野を含む最新ガイダンス（CSF2.0：Cybersecurity Framework 2.0）で記載している。そこで、製品の販売前から販売後までを含めて、製品開発にサイバーセキュリティ活動を組み込むことを推奨している。

なぜ製造業でシフトレフトが重要なのか？

　製造業のデジタル製品には、一般的なWebサービスとは異なる特徴がある。それは一度市場に出荷されると、製品が長期間使われることが多く、後から簡単に設計を変更できないというものだ。

　「出荷後の修正」は簡単にはできない。Webサービスであれば、脆弱性が見つかった際にサーバ側のソフトウェアを修正し、即時反映できる場合が多い。しかし、組み込み製品では、製品がすでに顧客の現場で稼働している。これは、製造業の管理者の手元から離れているということが、非常に大きな壁になるということを示している。

　ファームウェアを更新する場合でも、「更新機能そのものが安全か」「更新によって他の機能に影響しないか」「顧客が安全にアップデートできるか」「更新できない製品をどう扱うか」といった問題を検討する必要がある。

　製品にもよるが、アップデートのために現地作業が必要になることもあり得る。そのため、出荷後にセキュリティ問題へ対応するより、出荷前、それもできるだけ設計段階で問題を見つける方が、製品メーカーにとってメリットが大きい。

　ハードウェアとソフトウェアの両方に影響する組み込み製品のセキュリティでは、ソフトウェアだけを見ればよいというわけではない。例えば、「認証」「暗号鍵の管理」「セキュアブート」「デバッグインタフェース」「通信方式」「メモリ保護」「ファームウェア更新」など、ハードウェアとソフトウェアの両方に関係する要素が複雑に絡まることがあるのだ。

　後工程になって「この機能を安全にするにはハードウェア側の変更が必要だった」と判明すれば、より影響は大きくなる。だからこそ製造業では、製品の基本設計にセキュリティを組み込むことが重要になる。

　サプライチェーンが複雑なのも難題だ。現在の組み込み製品は、メーカーが全てを自社開発しているわけではない。OS、ミドルウェア、半導体、通信モジュール、SDK（ソフトウェア開発キット）など、外部のソフトウェアやコンポーネントを利用するケースも増えている。特に管理が難しいOSS（オープンソースソフトウェア）への対応には、さまざまな考慮を事前にしておかなくてはならない。

　結局、自社が直接書いたコードだけ安全にすればセキュアな環境が保たれるわけではないというのが全ての根底にある。NISTもIoT製品について、デバイス本体だけでなく、製品を構成するソフトウェアやコンポーネントに潜むリスクについて考慮する必要があるとしている。このような背景が複雑に絡み合っていることにより、製品開発の初期段階でセキュリティリスクを洗い出すことが重要になっているのだ。