JP2018182713A - 情報処理装置、情報処理システム、情報処理方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の実施の形態1における情報処理システムについて図面を参照しながら説明する。
情報処理システム10は、図1に示すように、第1のゲートウェイ(以下、第1のGWと表記する)101、第2のゲートウェイ(以下、第2のGWと表記する)102、情報処理装置103、通信ECU104、及び複数のECU105を備える。
ここで、CANプロトコルに従ったネットワークでの通信(CAN通信)で用いられるデータのフォーマットの1つであるデータフレームについて説明する。
続いて、第1のGW101の詳細な構成を説明する。図3は、第1のGW101の機能構成を示すブロック図である。
第1の送受信部201は、CANバスに流れるCANコマンドを受信し、また、CANバスにCANコマンドを送信する。さらに、第1の送受信部201は、受信したCANコマンドの転送先であるCANバスを、後述する転送リスト記憶部202に記憶されるリストに基づいて決定し、決定したCANバスにCANコマンドを送信する転送処理を行う。第1のGW101の転送機能は、この転送処理を実行する第1の送受信部201によって提供される。
転送リスト記憶部202は、CANコマンドに含まれるCAN IDと、当該CAN IDを含むCANコマンドの転送先として指定されているCANバスとを対で示す転送リストを記憶している。転送リストのデータ構成の一例を図4に示す。
通信部203は、専用線600を介して第2のGW102との通信データの送受信を行う。例えば、第2のGW102からは、第1のGW101に、第1のGW101の転送機能を無効化させるための通知(指示)を示す通信データが専用線600を介して送信される。第1のGW101では、この通信データを通信部203が受信する。
無効化部204は、第2のGW102からの上記の通知を通信部203を介して受信すると、第1の送受信部201の転送処理を停止させることで、第1のGW101の転送機能を無効化する。第1のGW101の転送機能が無効化されることで、攻撃者によるネットワークへの攻撃、例えば不正なCANコマンドの送り込みが防止され、情報処理システム10のセキュリティが維持される。
制御部205は、上記(1)〜(4)の各機能ブロックを管理及び制御して、第1のGW101の機能を実現する。
続いて、第2のGW102の詳細な構成を説明する。図5は、第2のGW102の機能構成を示すブロック図である。
第2の送受信部301は、CANバスに流れるCANコマンドを受信し、また、CANバスにCANコマンドを送信する。さらに、第2の送受信部301は、受信したCANコマンドの転送先であるCANバスを、後述する転送リスト記憶部302に記憶されるリストに基づいて決定し、決定したCANバスにCANコマンドを送信する転送処理を行う。第2のGW102の転送機能は、この転送処理を実行する第2の送受信部301によって提供される。ただし、情報処理システム10において攻撃が検知されていない通常時は、第2の送受信部301のこの転送処理は停止している。つまり、通常時の第2のGW102は、CANコマンドの転送機能が無効化された状態(以下、待機状態ともいう)にある。
転送リスト記憶部302は、CANコマンドに含まれるCAN IDと、当該CANコマンドが転送される転送先のCANバスとを対で示す転送リストを記憶している。第2のGW102が備える転送リストの一例は図4と共通であり、ここではその説明を省略する。
通信部303は、専用線600を介して第1のGW101との通信データの送受信を行う。例えば、通信部303から、第1のGW101の転送機能を無効化させるための通知(指示)を示す通信データが専用線600を介して第1のGW101へ送信される。第1のGW101では、通信部203によってこの通信データが受信される。
無効化通知部304は、情報処理装置103から、第2の送受信部301を介して上述の所定の通知を受信すると、通信部303から専用線600を介して、第1のGW101に第1のGW101の転送機能を無効化させるための通知(指示)を示す通信データを第1のGW101へ送信する。
有効化部305は、情報処理装置103から、第2の送受信部301を介して上述の所定の通知を受信すると、第2の送受信部301に転送処理を開始させることで、第2のGW102の転送機能を有効化(待機状態を解除)する。第2のGW102の転送機能が有効化されることで、第1のGW101の転送機能が無効化されても、ネットワーク上では電子制御等のためのCANコマンドが引き続き転送され、情報処理システム10の機能が維持される。
制御部306は、上記(1)〜(5)の各機能ブロックを管理及び制御して、第2のGW102の機能を実現する。
続いて、情報処理装置103の詳細な構成を説明する。図6は、情報処理装置103の機能構成を示すブロック図である。
第1の通信部401は、CANバスに流れるCANコマンドを受信し、また、CANコマンドをCANバスに流して送信する。
監視部402は、情報処理装置103と接続されている複数のCANバス(図1の例ではCANバス1〜3)を流れるCANコマンドを、第1の通信部401を介して受信し、受信したCANコマンドが正常か否かを判断する。CANコマンドが正常か否かを判断する方法としては、任意の公知の方法が利用可能である。例えば、各CANコマンドのDLCフィールドに示されるデータ長とデータフィールドの長さとが整合するか否か、データの種類、つまりCAN IDに応じて定まるデータフィールドの値、又は送信タイミングが規定範囲内にあるか否かに基づいて、CANコマンドが正常か否かを判断することができる。
通知部403は、第1の通信部401が受信したCANコマンドを、監視部402が正常でない(異常である)と判断した場合、第1の通信部401を介して、上記の所定の通知を第2のGW102へ送信する。
制御部404は、上記(1)〜(3)の各機能ブロックを管理及び制御して、情報処理装置103の機能を実現する。
情報処理システム10において、情報処理装置103が受信したCANコマンドは正常でないと判断した場合に、第1のGW101の転送機能を無効化し、第2のGW102に代替的に転送機能を実行させる動作の一例について、図7を用いて説明する。図7は、情報処理システム10の動作を説明するためのシーケンス図である。
以下、本発明の実施の形態2における情報処理システムについて図面を参照しながら説明する。
情報処理システム80は、図8に示すように、第1のゲートウェイ(以下、第1のGWと表記する)801、第2の(以下、第2のGWと表記する)802、情報処理装置803、通信ECU104、及び複数のECU105を備える。
続いて、第1のGW801の詳細な構成を説明する。図9は、第1のGW801の機能構成を示すブロック図である。
第1の送受信部901は、CANバスに流れるCANコマンドを受信し、また、CANバスにCANコマンドを送信する。さらに、第1の送受信部901は、受信したCANコマンドの転送先であるCANバスを、後述する転送リスト記憶部902に記憶されるリストに基づいて決定し、決定したCANバスにCANコマンドを送信する転送処理を行う。第1のGW801の転送機能は、この転送処理を実行する第1の送受信部901によって提供される。
転送リスト記憶部902は、CANコマンドに付与されているCAN IDと、当該CAN IDを含むCANコマンドの転送先として指定されているCANバスとを対で示す転送リストを記憶している。なお、第1のGW801が備える転送リストの一例は図4と共通であり、ここではその説明を省略する。
通信部903は、専用線601を介して情報処理装置803との通信データの送受信を行う。例えば、情報処理装置803からは、第1のGW801の転送機能を無効化させるための通知(指示)を示す通信データが専用線601を介して送信される。第1のGW801では、通信部903がこの通信データを受信する。
無効化部904は、情報処理装置803からの上記の通知を通信部903を介して受信すると、第1の送受信部901の転送処理を停止させることで、第1のGW801の転送機能を無効化する。第1のGW801の転送機能が無効化されることで、攻撃者によるネットワークへの攻撃、例えば不正なCANコマンドの送り込みが防止され、情報処理システム80のセキュリティが維持される。
制御部905は、上記(1)〜(4)の各機能ブロックを管理及び制御して、第1のGW801の機能を実現する。
続いて、第2のGW802の詳細な構成を説明する。図10は、第2のGW802の機能構成を示すブロック図である。
第2の送受信部1001は、CANバスに流れるCANコマンドを受信し、また、CANバスにCANコマンドを送信する。さらに、第2の送受信部1001は、受信したCANコマンドの転送先であるCANバスを、後述する転送リスト記憶部1002に記憶されるリストに基づいて決定し、決定したCANバスにCANコマンドを送信する転送処理を行う。第2のGW802の転送機能は、この転送処理を実行する第2の送受信部1001によって提供される。ただし、情報処理システム80において攻撃が検知されていない通常時は、第2の送受信部1001のこの転送処理は停止している。つまり、通常時の第2のGW802は、CANコマンドの転送機能が無効化された待機状態にある。
転送リスト記憶部1002は、CANコマンドに含まれるCAN IDと、当該CANコマンドが転送される転送先のCANバスとを対で示す転送リストを記憶している。第2のGW802が備える転送リストの一例は図4と共通であり、ここではその説明を省略する。
通信部1003は、専用線602を介して情報処理装置803との通信データの送受信を行う。例えば、情報処理装置803から、第2のGW802の転送機能を有効化させるための通知(指示)を示す通信データが専用線602を介して第2のGW802へ送信される。第2のGW802では、通信部1003によってこの通信データが受信される。
有効化部1004は、通信部1003を介して情報処理装置803からの上記の通知を受信すると、第2の送受信部1001に転送処理を開始させることで第2のGW802の通信データの転送機能を有効化(待機状態を解除)する。第2のGW802の転送機能が有効化されることで、第1のGW801の転送機能が無効化されても、ネットワーク上では電子制御等のためのCANコマンドが引き続き転送され、情報処理システム80の機能が維持される。
制御部1005は、上記(1)〜(4)の各機能ブロックを管理及び制御して、第2のGW802の機能を実現する。
続いて、情報処理装置803の詳細な構成を説明する。図11は、情報処理装置803の機能構成を示すブロック図である。
第1の通信部1101は、CANバスに流れるCANコマンドを受信し、また、CANコマンドをCANバスに流して送信する。
監視部1102は、情報処理装置803と接続されている複数のCANバス(図8の例ではCANバス1〜3)を流れるCANコマンドを、第1の通信部1101を介して受信し、受信したCANコマンドが正常か否かを判断する。CANコマンドが正常か否かを判断する方法については、実施の形態1の情報処理装置103の説明で述べたものと共通であり、ここではその説明を省略する。
情報処理装置803では、第2の通信部1103から専用線601を介して第1のGW801へ通信データを送信する。例えば、情報処理装置803では、第1のGW801の転送機能を無効化させるための通知(指示)を示す通信データが第2の通信部1103から専用線601を介して第1のGW801へ送信される。第1のGW801では、通信部903によってこの通信データが受信される。
情報処理装置803では、第3の通信部1104から専用線602を介して第2のGW802へ通信データを送信する。例えば、情報処理装置803では、第2のGW802の転送機能を有効化させるための通知(指示)を示す通信データが第3の通信部1104から専用線602を介して第2のGW802へ送信される。第2のGW802では、通信部1003によってこの通信データが受信される。
通知部1105は、第1の通信部1101が受信したCANコマンドを監視部1102が正常でない(異常である)と判断した場合、第1のGW801及び第2のGW802へ所定の通知を送信する。より具体的には、通知部1105から第1のGW801へは、転送機能を無効化させるための通知が第2の通信部1103を介して送信される。また、通知部1105から第2のGW802へは、転送機能を有効化させるための通知が第3の通信部1104を介して送信される。
制御部1106は、上記(1)〜(5)の各機能ブロックを管理及び制御して、情報処理装置803の機能を実現する。
情報処理システム80において、情報処理装置803が受信したCANコマンドは正常でないと判断した場合に、第1のGW801の転送機能を無効化し、第2のGW802に代替的に転送処理を実行させる動作の一例について、図12を用いて説明する。図12は、情報処理システム80の動作を説明するためのシーケンス図である。
以上のように、本発明に係る技術の例示として実施の形態1及び2を説明した。しかしながら、本発明に係る技術は、これらの実施の形態に限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用可能である。例えば、以下のような変形例も本発明の一実施形態に含まれる。
11 サーバ装置
101、801 第1のGW
102、802 第2のGW
103、803 情報処理装置
104 通信ECU
105 ECU
201、901 第1の送受信部
202、302、902、1002 転送リスト記憶部
203、903 通信部
204、904 無効化部
205、306、404、905、1005、1106 制御部
301、1001 第2の送受信部
303、1003 通信部
304 無効化通知部
305、1004 有効化部
401、1101 第1の通信部
402、1102 監視部
403、1105 通知部
500 外部ネットワーク
600、601、602 専用線
1103 第2の通信部
1104 第3の通信部
Claims (18)
- 第1のゲートウェイ、第2のゲートウェイ、及び少なくとも1つの電子制御ユニットが接続されたネットワークに流れる通信データを送受信する第1の通信部と、
前記通信データが正常か否かを判断する監視部と、
前記監視部が前記通信データは正常でないと判断した場合に、前記第1のゲートウェイの転送機能及び前記第2のゲートウェイの転送機能の一方が有効であり、他方が無効である状態にするための通知を、少なくとも前記第2のゲートウェイへ送信する通知部とを備える、
情報処理装置。 - 前記第1のゲートウェイの転送機能が有効であり、前記第2のゲートウェイの転送機能が無効であるときに前記監視部が前記通信データは正常でないと判断した場合、前記通知部は、前記第2のゲートウェイに、前記第1のゲートウェイの転送機能を無効化させるための通知を前記第1のゲートウェイへ送信させ、前記第2のゲートウェイの転送機能を有効化させるための前記通知を前記第2のゲートウェイへ送信する、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記第1の通信部とは異なる第2の通信部をさらに備え、
前記監視部が前記通信データは正常でないと判断した場合、前記通知部は、前記通知を、前記第2の通信部を介して前記第2のゲートウェイへ送信する、
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記第2の通信部は、前記第2のゲートウェイとの直接通信に用いられる専用線で前記第2のゲートウェイと接続される、
請求項3に記載の情報処理装置。 - 前記第1のゲートウェイの転送機能が有効であり、前記第2のゲートウェイの転送機能が無効であるときに前記監視部が前記通信データは正常でないと判断した場合、前記通知部は、前記第2のゲートウェイの転送機能を有効化させるための前記通知を前記第2のゲートウェイへ送信し、前記第1のゲートウェイの転送機能を無効化させるための前記通知を前記第1のゲートウェイへ送信する、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記第1の通信部とは異なる第2の通信部と、前記第1の通信部及び前記第2の通信部とは異なる第3の通信部と、をさらに備え、
前記監視部が前記通信データは正常でないと判断した場合、前記通知部は、前記通知を、前記第2の通信部を介して前記第2のゲートウェイへ送信し、前記第3の通信部を介して前記第1のゲートウェイへ送信する、
請求項5に記載の情報処理装置。 - 前記第2の通信部は、前記第2のゲートウェイとの通信のみに用いられる第1の専用線で前記第2のゲートウェイと接続され、
前記第3の通信部は、前記第1のゲートウェイとの通信のみに用いられる第2の専用線で前記第1のゲートウェイと接続される、
請求項6に記載の情報処理装置。 - 前記第1の通信部が実行する通信はCAN通信である、
請求項1から7のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記通知は、受信された通信データが正常でないこと、前記第1のゲートウェイの転送機能を無効化すること、又は前記第2のゲートウェイの転送機能を有効化することを示す通知である、
請求項1から8のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 請求項1に記載の情報処理装置と、
前記第1のゲートウェイと、
前記第2のゲートウェイと、
前記少なくとも1つの電子制御ユニットとを備える情報処理システムであって、
前記第1のゲートウェイは、
前記第1のゲートウェイの転送機能を提供する第1の送受信部と、
前記第1の送受信部の転送処理を停止させる無効化部とを備え、
前記第2のゲートウェイは、
前記第2のゲートウェイの転送機能を提供する第2の送受信部と、
前記第2の送受信部の転送処理を開始させる有効化部とを備え、
前記監視部が前記通信データは正常でないと判断した場合、前記通知部は、前記通知を少なくとも前記第2のゲートウェイへ送信する、
情報処理システム。 - さらに、前記第1のゲートウェイと前記第2のゲートウェイとの間の通信のみに用いられる専用線を備え、
前記第2のゲートウェイは、前記第1のゲートウェイに前記第1のゲートウェイの転送機能を無効化させるための通知を前記第1のゲートウェイへ送信する無効化通知部をさらに備え、
前記第2のゲートウェイが前記通知部から送信された前記通知を受信すると、前記無効化通知部は、前記第1のゲートウェイの転送機能を無効化させるための前記通知を、前記専用線を介して前記第1のゲートウェイへ送信し、
前記第1のゲートウェイが前記第1のゲートウェイの転送機能を無効化させるための前記通知を受信すると、前記無効化部は前記第1の送受信部の転送処理を停止させる、
請求項10に記載の情報処理システム。 - さらに、前記通知部と前記第1のゲートウェイとの間の直接通信に用いられる第3の専用線と、
前記通知部と前記第2のゲートウェイとの間の直接通信に用いられる第4の専用線とを備え、
前記第1のゲートウェイの転送機能が有効であり前記第2のゲートウェイの転送機能が無効であるときに、前記監視部が前記通信データは正常でないと判断した場合、前記通知部は、
前記第1のゲートウェイに前記第1のゲートウェイの転送機能を無効化させるための前記通知を、前記第3の専用線を用いて前記第1のゲートウェイへ送信し、
前記第2のゲートウェイに前記第2のゲートウェイの転送機能を有効化させるための前記通知を、前記第4の専用線を用いて前記第2のゲートウェイへ送信し、
前記第1のゲートウェイが前記第1のゲートウェイの転送機能を無効化させるための前記通知を受信すると、前記無効化部は前記第1の送受信部の転送機能を停止させ、
前記第2のゲートウェイが前記第2のゲートウェイの転送機能を有効化させるための前記通知を受信すると、前記有効化部は前記第2の送受信部の転送機能を開始させる、
請求項10に記載の情報処理システム。 - 前記第1のゲートウェイは、前記情報処理システムの外部と通信するための接続経路を有し、
前記無効化部は、
前記第1のゲートウェイが前記第1のゲートウェイの転送機能を無効化させるための前記通知を受信すると、前記接続経路を切断し、
前記接続経路が切断された状態で、前記第1のゲートウェイが前記第1のゲートウェイの転送機能を無効化させるための前記通知をさらに受信すると、さらに前記第1の送受信部の転送処理を停止させる、
請求項11又は12に記載の情報処理システム。 - 前記第1のゲートウェイは、前記少なくとも1つの電子制御ユニットが接続された前記ネットワークに含まれる複数の配線に接続され、
前記無効化部は、前記複数の配線のうち、所定の優先順位の高い方から選択される少なくとも一部の配線との接続を切断することで前記第1の送受信部の転送処理を停止させる、
請求項11又は12に記載の情報処理システム。 - 前記第1のゲートウェイは、前記少なくとも1つの電子制御ユニットが接続された前記ネットワークに含まれる複数の配線に接続され、
前記第1のゲートウェイの転送機能を無効化させるための前記通知は、前記複数の配線のうち、前記監視部が正常でないと判断した前記通信データが流れる配線を示し、
前記無効化部は、前記通知が示す配線との接続を切断をすることで前記第1の送受信部の転送処理を停止させる、
請求項11又は12に記載の情報処理システム。 - 前記監視部が前記通信データは正常でないと判断した場合、前記通知部はさらに、前記少なくとも1つの電子制御ユニットのうち、当該通信データを受信する電子制御ユニットへ、フェイルセーフモードに移行させるための通知を送信する、
請求項10から15のいずれか1項に記載の情報処理システム。 - 第1のゲートウェイ、第2のゲートウェイ、及び少なくとも1つの電子制御ユニットが接続されたネットワークに接続される情報処理装置において実行される情報処理方法であって、
前記ネットワークに流れる通信データを送受信し、
前記通信データが正常か否かを判断し、
前記通信データは正常でないと判断した場合に、前記第1のゲートウェイの転送機能及び前記第2のゲートウェイの転送機能の一方が有効であり、他方が無効である状態にするための通知を、少なくとも前記第2のゲートウェイに送信する、
情報処理方法。 - 請求項17に記載の情報処理方法を前記情報処理装置に実行させるためのプログラム。
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