JP2021111858A - 制御ネットワークにおける通信監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】制御ネットワークにおいて、ある通信装置から暗号化されて他の通信装置に送信されたデータを、それら通信装置とは異なる装置が監視できるようにする。【解決手段】監視システムが、第１、第２通信装置（１、２）と通信可能なルータ部（４）と、第１、第２通信装置間の通信内容の情報を記録する監視部（３）と、を備える。ルータ部は、第１通信装置において第１の暗号鍵を用いて暗号化されて第１通信装置から第２通信装置宛に送信されたパケットを取得する。監視部は、ルータ部が取得したパケットを第１の暗号鍵に対応した復号で平文化し、平文化された情報を記録し、その情報を、監視部で第２の暗号鍵を用いて暗号化し、ルータ部に送信する。ルータ部は、その第２の公開鍵で暗号化されたパケットを第２通信装置宛に送信する。第２通信装置では、第２の暗号鍵に対応した復号を行う。【選択図】図５

Description

本発明は、制御ネットワークにおける通信監視システムに関するものである。

従来、ＩＣＳ（産業系制御システム）等のための制御ネットワークにおけるサイバーセキュリティの必要性が増しており、通信のセキュリティを高める技術として、ＯＰＣ−ＵＡ（Object Linking and Embedding for Process Control - unified Architecture）が知られている。ＯＰＣ−ＵＡでは、通信内容の漏洩、改ざん、なりすましを防止するための暗号化機能が採用されている（例えば、非特許文献１参照）。

日本ＯＰＣ協議会 技術部会、"ＯＰＣ ＵＡセキュリティ機能とドイツ技術セキュリティ担当省評価結果の照会"、［online］、［令和１年７月２２日検索］、インターネット＜URL： https://jp.opcfoundation.org/wp-content/uploads/sites/2/2017/12/OPCDay2017_04_OPC_UAsec.pdf>

上記のような技術において、ネットワーク内で送受信されるパケットのペイロード部分が暗号化されている場合、そのパケットの受信装置においてはペイロードの内容を解読できるものの、他の装置からは解読できない。この機能は、そもそもセキュリティを向上させるための機能ではあるが、発明者の検討によれば、それ自体がセキュリティ上の問題となる場合がある。

すなわち、正規の送信装置から送信されたパケットは、そのパケット中のペイロードに記述された指示が不適切な指示であろうとも、受信装置以外の装置ではそれを検知できない。そして、受信装置は、その不適切な指示に従って動作してしまう場合がある。例えば、悪意のある侵入者が送信装置にＯＳレベルで侵入し、悪意のある指示を送信装置に送信させた場合や、送信装置の操作者の誤操作によって送信装置が誤った指示を送信する場合に、このような事態が発生し得る。

本発明は上記点に鑑み、制御ネットワークにおいて、ある通信装置から暗号化されて他の通信装置に送信されたデータを、それら通信装置とは異なる装置が監視できるようにすることを目的とする。

本開示の第１の観点は、暗号化における通信内容の把握である。制御ネットワークにおいて第１通信装置（１）と第２通信装置（２）との間の通信を監視する監視システムは、前記第１通信装置および前記第２通信装置と通信可能なルータ部（４）と、第１通信装置（１）と第２通信装置（２）との間の通信内容の情報を記録する監視部（３）と、を備え、前記ルータ部は、前記第１通信装置において暗号化されて前記第１通信装置から前記第２通信装置宛に送信されたパケットを取得する取得部（４５０、４５５）を備え、前記監視部は、前記取得部が取得した前記パケットを復号する復号部（３４０）と、復号された前記パケットに基づく情報を記録する記録部（３４５）と、復号された前記パケットを暗号化する再暗号化部（３５０）と、を有し、前記ルータ部は、前記再暗号化部が暗号化した前記パケットを前記第２通信装置宛に送信する転送部（４６０、４６５）を有する。

この方法では、第１通信装置（１）と第２通信装置（２）では、暗号通信をしている相手は、それぞれ第２通信装置（２）と第１通信装置（１）となっているが、直接、暗号通信をしている相手は監視部（３）であり、第１通信装置（１）と通信監視部（３）、監視部（３）と第２通信装置（２）の間では、別の鍵での暗号化復号を行う。そのため、第１通信装置と第２通信装置間の暗号通信を設置する際には、必ずルータ部（３）を介して、第１通信装置（１）と監視部（３）、監視部（３）と第２通信装置（２）の暗号通信を設定することになる。この方法により、第１通信装置（１）と第２通信装置（２）で暗号による通信が実現でき、中間の監視部で通信内容を把握することも可能になる。

また、第２の観点は、監視部の秘匿化である。前記第１通信部と前記第２通信部と前記監視部は、すべて前記ルータ部を介してのみ通信が可能であり、前記ルータ部内の前記取得部は、前記パケットの宛先アドレスや発信元アドレスを変更して、前記転送部から送信する。第１通信装置から出たパケットは、送信元アドレスが第１通信装置（Ｐ１）、宛先アドレスが第２通信装置（Ｐ２）となっていて、第１通信装置につながるルータ部のポート（ＰＯＲＴ１）に到達する。ルータ部では、そのポートからパケットを受け取り、取得部において、パケットの宛先アドレスを前記監視部のアドレスＰ３２に変換して、その変換された宛先アドレスが接続されている前記ルータ部のポート（ＰＯＲＴ４）にパケットを送信する。そのルータ部から出たパケットは、前記監視部で受け取られ、第１通信装置と監視部との間の暗号鍵（公開鍵秘密鍵形式であれば秘密鍵、共通鍵形式であれば共通鍵）で復号される。その復号化されたデータは、監視部で記録されるともに、第２通信装置と監視部との間の暗号鍵（公開鍵秘密鍵形式であれば公開鍵、共通鍵形式であれば共通鍵）で暗号化し、パケットの送信元アドレスと宛先アドレスをそれぞれ受けったパケットと同じ前記監視部のアドレス（Ｐ１とＰ３２）として、監視部のポートからルータ部のポート（ＰＯＲＴ３）へ送る。ルータ部では、そのポート（ＰＯＲＴ３）に届いたパケットの送信元アドレスと宛先アドレスを、第１通信装置と第２通信装置のアドレス（Ｐ１とＰ２）に書き換えて、第２通信装置が接続されているポート（ＰＯＲＴ２）から送信する。

第１通信装置と第２通信装置が接続されているネットワークにおいては、パケットのアドレスには、監視部のアドレスは現れない。データは暗号化されているので、パケットをみても、別の鍵で暗号化されているかもわからないので、第１通信装置と第２通信装置が接続しているネットワークから監視部の存在を秘匿化することが可能である。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

通信監視システムの構成を示すブロック図である。 変換テーブルの構成を示す図である。 第１通信装置と、第２通信装置の代理としての監視部との間の通信手順を示す図である。 第２通信装置と第１通信装置の代理としての監視部との間の通信手順を示す図である。 第１通信装置から第２通信装置へ送信されるデータを監視部およびルータ部が中継および記録する手順を示す図である。 第２通信装置から第１通信装置へ送信されるデータを監視部およびルータ部が中継および記録する手順を示す図である。

［構成］
以下、実施形態について説明する。本実施形態に係る通信監視システムは、通信が暗号化された産業用の制御ネットワークにおいて通信を監視する。通信が暗号化された制御ネットワークとしては、例えば、ＯＰＣ−ＵＡ（Object Linking and Embedding for Process Control - unified Architecture）が採用された制御ネットワークがある。

図１に示すように、通信監視システムは、第１通信装置１と第２通信装置２の通信を監視するために設けられ、監視部３とルータ部４を備えている。

監視部３、ルータ部４およびこれらを接続するネットワークは、１つのコンピュータに
おいて仮想的に実現されていてもよい。これらを仮想的に実現するソフトウェアとしては、例えば、ＫＶＭ（Kernel-based Virtual Machine）等がある。

あるいは、監視部３とルータ部４はそれぞれ異なるコンピュータにおいて実現されていてもよい。その場合、監視部３は監視装置であり、ルータ部４はルータである。この場合、監視部３とルータ部４との間のネットワークも実体のある物である。

第１通信装置１、第２通信装置２は、産業用の制御ネットワークに接続される装置である。例えば、第１通信装置１がＯＰＣサーバで、第２通信装置２がＳＣＡＤＡであってもよい。逆に、第１通信装置１がＳＣＡＤＡで、第２通信装置２がＯＰＣサーバであってもよい。また例えば、第２通信装置２はアクチュエータを制御するコントローラ（例えばＰＬＣ）であってもよい。

図１に示すように、第１通信装置１は、ネットワークインターフェイス１１、メモリ１２、制御部１３を有している。ネットワークインターフェイス１１は、ＬＡＮ５１を介してルータ部４と通信するためのインターフェイス回路である。ネットワークインターフェイス１１には、ＩＰアドレスとしてＰ１が割り当てられている。

メモリ１２は、非遷移的実体的記憶媒体であり、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等を有する。ＲＡＭは書き換え可能な揮発性メモリであり、ＲＯＭは書き換え不可能な不揮発性メモリであり、フラッシュメモリは書き換え可能な不揮発性メモリである。ＲＯＭまたはフラッシュメモリには、制御部１３が実行するプログラムが記録されている。また、フラッシュメモリには、第１通信装置１の鍵情報１２ａが記録されている。鍵情報１２ａは、秘密鍵ＳＫ１，公開鍵ＰＫ１，ＰＫ３および共通鍵ＣＫ１から成る。秘密鍵ＳＫ１はＴＰＭ（Ｔｒｕｓｔｅｄ Ｐｌａｔｆｏｒｍ Ｍｏｄｕｌｅ）に格納されて、外部からは読めないようになっている可能性もある。第１通信装置１の秘密鍵がＳＫ１でその公開鍵がＰＫ１である。公開鍵ＰＫ３は監視部３の秘密鍵ＳＫ３に対応して、秘密鍵ＳＫ１に対応する公開鍵ＰＫ１は監視部３に保存される。共通鍵ＣＫ１は、第１通信装置１と監視部３で共通に保管される。

また、メモリ１２には、証明書Ｃ１が記録されている。この証明書Ｃ１は、第１通信装置１の正統性を証明する電子証明書である。例えば、証明書Ｃ１には第１通信装置１のＩＰアドレスが含まれていてもよいし、公開鍵ＰＫ１が含まれていてもよいし、第１通信装置１を特定する他のデータが含まれていてもよい。

制御部１３は、ＲＯＭまたはフラッシュメモリからプログラムを読み出して後述の処理を行う演算回路である。また制御部１３は、後述の処理において、ＲＡＭを作業領域として用い、ＲＯＭ、フラッシュメモリ中のデータを利用する。また、制御部１３は、それら処理において、不図示の入力装置およびセンサから信号を取得し、不図示の表示装置および産業用アクチュエータ（例えばロボット）を制御してもよい。以下、制御部１３が行う処理については、簡単のため第１通信装置１が行うものとして説明する。

第２通信装置２は、ネットワークインターフェイス２１、メモリ２２、制御部２３を有している。ネットワークインターフェイス２１は、ＬＡＮ５２を介してルータ部４と通信するためのインターフェイス回路である。ネットワークインターフェイス２１には、ＩＰアドレスとしてＰ２が割り当てられている。

メモリ２２は、非遷移的実体的記憶媒体であり、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等を有する。ＲＯＭまたはフラッシュメモリには、制御部２３が実行するプログラムが記録されている。また、フラッシュメモリには、第２通信装置２の鍵情報２２ａが記録されている。鍵情報２２ａは、秘密鍵ＳＫ２，公開鍵ＰＫ２，ＰＫ３および共通鍵ＣＫ２から成る。第２通信装置２の秘密鍵がＳＫ２でその公開鍵がＰＫ２である。秘密鍵ＳＫ２はＴＰＭ（Ｔｒｕｓｔｅｄ Ｐｌａｔｆｏｒｍ Ｍｏｄｕｌｅ）に格納されて、外部からは読めないようになっている可能性もある。公開鍵ＰＫ３は監視部３の公開鍵に対応し、秘密鍵ＳＫ２に対応する公開鍵ＰＫ２は監視部３に保持される。共通鍵ＣＫ２は、第２通信装置２と監視部３で保持される。

また、メモリ２２には、証明書Ｃ２が記録されている。この証明書Ｃ２は、第２通信装置２の正統性を証明する電子証明書である。例えば、証明書Ｃ２には第２通信装置２のＩＰアドレスが含まれていてもよいし、公開鍵ＰＫ２が含まれていてもよいし、第２通信装置２を特定する他のデータが含まれていてもよい。

制御部２３は、ＲＯＭまたはフラッシュメモリからプログラムを読み出して後述の処理を行う演算回路である。また制御部２３は、後述の処理において、ＲＡＭを作業領域として用い、ＲＯＭ、フラッシュメモリ中のデータを利用する。また、制御部２３は、それら処理において、不図示の入力装置およびセンサから信号を取得し、不図示の表示装置および産業用アクチュエータ（例えばロボット）を制御してもよい。以下、制御部２３が行う処理については、簡単のため第２通信装置２が行うものとして説明する。

監視部３は、ネットワークインターフェイス３３、３４、メモリ３５、制御部３６を有している。ネットワークインターフェイス３３、３４は、それぞれ、ＬＡＮ５３、５４を介してルータ部４と通信するためのインターフェイス回路である。ネットワークインターフェイス５３には、ＩＰアドレスとしてＰ３１が割り当てられている。ネットワークインターフェイス５４には、ＩＰアドレスとしてＰ３２が割り当てられている。

メモリ３５は、非遷移的実体的記憶媒体であり、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等を有する。ＲＯＭまたはフラッシュメモリには、制御部３６が実行するプログラムが記録されている。また、フラッシュメモリには、監視部３の鍵情報３５ａ、３５ｂが記録されている。

鍵情報３５ａは、秘密鍵ＳＫ３，公開鍵ＰＫ３，ＰＫ１および共通鍵ＣＫ１から成る。監視部３の秘密鍵がＳＫ３でその公開鍵がＰＫ３である。秘密鍵ＳＫ３はＴＰＭ（Ｔｒｕｓｔｅｄ Ｐｌａｔｆｏｒｍ Ｍｏｄｕｌｅ）に格納されて、外部からは読めないようになっている可能性もある。鍵情報３５ａは、第１通信装置１との通信に用いられる。鍵情報３５ａは、監視部３が第１通信装置１と通信する際に第２通信装置２の代理として振る舞うために用いられる。公開鍵ＰＫ１は第２通信装置２の秘密鍵に対応し、秘密鍵ＳＫ３に対応する公開鍵ＰＫ３は、第１通信装置１に保持される。共通鍵ＣＫ１は、第１通信装置１と監視部３で保持される。

鍵情報３５ｂは、秘密鍵ＳＫ３，公開鍵ＰＫ３，ＰＫ２および共通鍵ＣＫ２から成る。監視部３の秘密鍵がＳＫ３でその公開鍵がＰＫ３である。鍵情報３５ｂは、第２通信装置２との通信に用いられる。鍵情報３５ｂは、監視部３が第２通信装置２と通信する際に第１通信装置１の代理として振る舞うために用いられる。公開鍵ＰＫ２は第２通信装置２の秘密鍵に対応し、秘密鍵ＳＫ３に対応する公開鍵ＰＫ３は、第２通信装置２に保持される。共通鍵ＣＫ２は、第２通信装置２と監視部３で保持される。

また、メモリ３５には、証明書Ｃ３１、Ｃ３２が記録されている。証明書Ｃ３１は、第２通信装置２が監視部３を正統な通信相手であることを証明するための電子証明書である。監視部３が証明書Ｃ３１を第２通信装置２に渡すことで、第２通信装置２が第１通信装置１と通信しているとみなすことになる。例えば、証明書Ｃ３１には第１通信装置１のＩＰアドレスが含まれていてもよいし、公開鍵ＰＫ３が含まれていてもよいし、第２通信装置２が監視部３を正当な通信相手であることを特定するための他のデータが含まれていてもよい。

証明書Ｃ３２は、第１通信装置１が監視部３を正統な通信相手であることを証明するためのデータである。監視部３が証明書Ｃ３２を第１通信装置１に渡すことで、第１通信装置１が第２通信装置２と通信しているとみなすことになる。例えば、証明書Ｃ３２には第２通信装置２のＩＰアドレスが含まれていてもよいし、公開鍵ＰＫ３が含まれていてもよいし、第１通信装置１が監視部３を正当な通信相手であることを特定するための他のデータが含まれていてもよい。

制御部３６は、ＲＯＭまたはフラッシュメモリからプログラムを読み出して後述の処理を行う演算回路である。また制御部３６は、後述の処理において、ＲＡＭを作業領域として用い、ＲＯＭ、フラッシュメモリ中のデータを利用する。以下、制御部３６が行う処理については、簡単のため監視部３が行うものとして説明する。

ルータ部４は、ネットワークインターフェイス４１、４２、４３、４４、メモリ４５、制御部４６を有している。ネットワークインターフェイス４１は、ＬＡＮ５１を介して第１通信装置１と通信するためのインターフェイス回路である。ネットワークインターフェイス４２は、ＬＡＮ５２を介して第２通信装置２と通信するためのインターフェイス回路である。ネットワークインターフェイス４３、４４は、それぞれＬＡＮ５３、５４を介して監視部３と通信するためのインターフェイス回路である。

ルータ部４の各ネットワークインターフェイスには、ＩＰアドレスを振り当ててもよいが、振り当てなくても、パケットの通信制御は可能なので、下記の通信制御の解説では、各インターフェイスをＰＯＲＴ１からＰＯＲＴ４と呼ぶことにする。

メモリ４５は、非遷移的実体的記憶媒体であり、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等を有する。ＲＯＭまたはフラッシュメモリには、制御部４６が実行するプログラムが記録されている。また、フラッシュメモリには、変換テーブル４５ａが記録されている。

変換テーブル４５ａは、パケットのアドレスの書き換えの規則が記載されたテーブルである。図２に示すように、変換テーブル４５ａは、図２の複数のレコードを含み、各レコードは、図２の１行目を除く各行のように、変換前の宛先のアドレスおよび送信元と、変換後の宛先のアドレスおよび送信元の情報を含んでいる。なお、変換テーブル４５ａには、ＩＰアドレスの対応が記述されている。

［監視部３による代理の作動］
以下、上記のような構成の通信監視システムの作動について説明する。まず、第１通信装置１が第２通信装置２と通信しようとする際に監視部３が第２通信装置２の代わりに第１通信装置１と通信する事例について、図３を参照して説明する。
４
まず、第１通信装置１は、ステップ１１０で、第２通信装置２宛の要求パケットを作成する。要求パケットは、第１通信装置１から第２通信装置２への通信において返答を要求するパケットである。例えば、接続要求、確認要求、切断要求、証明書の要求、公開鍵の要求は、要求パケットである。この要求パケットの宛先ＩＰアドレスはＰ２であり、送信元ＩＰアドレスはＰ１である。そして第１通信装置１はステップ１１０で、この要求パケットをネットワークインターフェイス１１からＬＡＮ５１に送信する。

このとき、ルータ部４は、ネットワークインターフェイス４１を介してこの要求パケットを受信する。ルータ部４がこの要求パケットを受信するのは、この要求パケットの送信先のＩＰアドレスがＰ２になっているからである。

この要求パケットを受信したルータ部４は、ステップ４０５で、変換テーブル４５ａに従って、要求パケットの宛先アドレスおよび送信元アドレスを書き換える。具体的には、変換前の宛先よび送信元ＩＰアドレスがそれぞれＰ２、Ｐ１であるので、図２に示すように、宛先ＩＰアドレスをＰ３２に書き換える。

続いてルータ部４は、ステップ４１０で、宛先アドレスおよび送信元アドレスを書き換えた要求パケットを、宛先アドレス情報に従って、Ｐ３２に向けてネットワークインターフェイス４４（ＰＯＲＴ４）からＬＡＮ５４に送信する。このように送信された宛先パケットは、ネットワークインターフェイス３４を介して監視部３によって受信される。このように、ステップ４１０では、ルータ部４によって要求パケットが監視部３に転送される。

この要求パケットを受信した監視部３は、ステップ３１０で、応答パケットを作成して送信する。応答パケットは、要求パケットに起因して生成されたパケットである。例えば、ＡＣＫ、監視部３の公開鍵、監視部３の証明書を含むパケットが、応答パケットである。

なお、監視部３は、受信した要求パケットが証明書の要求を含んでいる場合、応答パケットに証明書Ｃ３２を含める。また、監視部３は、受信した要求パケットが公開鍵の要求を含んでいる場合、応答パケットに公開鍵ＰＫ３を含める。

要求パケットを受信した場合は、当該要求パケットの送信元ＩＰアドレスを有するネットワークインターフェイス宛に、応答パケットを送信する。監視部３でのパケット送信を、Ｐ１宛のパケットはインターフェイス３４からＬＡＮ５４に、Ｐ２宛のパケットはインターフェイス３３からＬＡＮ５３に送信するように設定すると、応答パケットの宛先アドレスはＰ１なので、監視部３が応答パケットをネットワークインターフェイス３４からＬＡＮ５４に送信する。

これにより、応答パケットは、ＬＡＮ５４を介して監視部３からルータ部４に送信される。このとき、ルータ部４は、ネットワークインターフェイス４４（ＰＯＲＴ４）を介してこの応答パケットを受信する。そしてルータ部４は、ステップ４１５で、変換テーブル４５ａに従って、応答パケットの宛先アドレスおよび送信元アドレスを書き換える。具体的には、変換前の送信元ＩＰアドレスがＰ３２であるので、図２に示すように、送信元ＩＰアドレスをＰ２に書き換える。

続いてルータ部４は、ステップ４２０で、送信元アドレスが書き換えられた応答パケットを宛先アドレスに従って、ネットワークインターフェイス４１（ＰＯＲＴ１）を通じて、ＬＡＮ５１に送信する。このように送信された応答パケットは、宛先ＩＰアドレスがＰ１なので、ネットワークインターフェイス１１を介して第１通信装置１によって受信される。

このように、第２通信装置２宛の要求パケットの宛先アドレスがルータ部４において監視部３のアドレスに書き換えられることで、当該要求パケットが監視部３に到達する。また、監視部３からルータ部４へＩＰアドレスＰ１宛に応答パケットが送信されると、当該応答パケットの送信元アドレスが第２通信装置２に書き換えられる。したがって、応答パケットが要求パケットへの応答として第１通信装置１に到達すると共に、当該応答パケットが第１通信装置１において第２通信装置２からのものだとみなされる。したがって、監視部３が第２通信装置２に代わって応答パケットを送信したということを第１通信装置１がわからないようにすることができる。

なお、第１通信装置１が証明書Ｃ３２を含む応答パケットを受信した場合、これを第２通信装置２から受信した証明書と見なす。つまり、監視部３が有する証明書Ｃ３２を第２通信装置２の証明書であると見なす。したがって、第１通信装置１は、監視部３から受信するパケットが第２通信装置２からのパケットであることを信頼した処理を行うことができる。

また、第１通信装置１が公開鍵ＰＫ３を含む応答パケットを受信した場合、これを第２通信装置２の公開鍵と見なす。

次に、第２通信装置２が第１通信装置１と通信しようとする際に監視部３が第１通信装置１の代わりに第２通信装置２と通信する事例について、図４を参照して説明する。

まず、第２通信装置２は、ステップ２１０で、第１通信装置１宛の要求パケットを作成する。要求パケットは、第２通信装置２から第１通信装置１への通信において返答を要求するパケットである。例えば、接続要求、確認要求、切断要求、証明書の要求、公開鍵の要求は、要求パケットである。この要求パケットの宛先ＩＰアドレスはＰ１であり、送信元ＩＰアドレスはＰ２である。そして第２通信装置２はステップ２１０で、この要求パケットをネットワークインターフェイス２１からＬＡＮ５２に送信する。

このとき、ルータ部４は、ネットワークインターフェイス４２を介してこの要求パケットを受信する。ルータ部４がこの要求パケットを受信するのは、この要求パケットの送信先のＩＰアドレスがＰ２になっているからである。

この要求パケットを受信したルータ部４は、ステップ４２５で、変換テーブル４５ａに従って、要求パケットの宛先アドレスを書き換える。具体的には、変換前の宛先ＩＰアドレスおよび送信元ＩＰアドレスがそれぞれＰ１、Ｐ２であるので、図２に示すように、宛先ＩＰアドレスをＰ３１に書き換る。

宛先アドレスが書き換えらえた要求パケットは、続いてルータ部４において、ステップ４３０で、書き換えられた宛先アドレスＰ３１にしたがって、ネットワークインターフェイス４３（ＰＯＲＴ３）から、ＬＡＮ５３に送信される。

この宛先をＰ３１とした要求パケットを受信した監視部３は、ステップ３２０で、応答パケットを作成して送信する。監視部３は、受信した要求パケットが証明書の要求を含んでいる場合、応答パケットに証明書Ｃ３１を含める。また、監視部３は、受信した要求パケットが公開鍵の要求を含んでいる場合、応答パケットに公開鍵ＰＫ３を含める。

監視部３は、要求パケットを受信した場合は、当該要求パケットの送信元ＩＰアドレス宛に、応答パケットを送信する。したがって、この応答パケットは、宛先ＩＰアドレスがＰ２であり、送信元ＩＰアドレスがＰ３１である。監視部３でのパケット送信を、Ｐ１宛のパケットはインターフェイス３４からＬＡＮ５４に、Ｐ２宛のパケットはインターフェイス３３からＬＡＮ５３に送信するように設定すると、応答パケットの宛先は、Ｐ２なので、監視部３が応答パケットをネットワークインターフェイス３３からＬＡＮ５３に送信する。

これにより、応答パケットは、ＬＡＮ５３を介して監視部３からルータ部４に送信される。このとき、ルータ部４は、ネットワークインターフェイス４３（ＰＯＲＴ３）を介してこの応答パケットを受信する。そしてルータ部４は、ステップ４３５で、変換テーブル４５ａに従って、応答パケットの送信元アドレスを書き換える。具体的には、変換前の宛先ＩＰアドレスおよび送信元ＩＰアドレスがそれぞれＰ２、Ｐ３１であるので、図２に示すように、宛先ＩＰアドレスおよび送信元ＩＰアドレスをＰ２、Ｐ１に書き換える。

続いてルータ部４は、ステップ４４０で、送信元アドレスが書き換えられた応答パケットを、宛先アドレスＰ２に従って、ネットワークインターフェイス４２（ＰＯＲＴ２）を用いて、ＬＡＮ５２に送信する。このように送信された応答パケットは、宛先ＩＰアドレスがＰ２なので、ネットワークインターフェイス２１を介して第２通信装置２によって受信される。

このように、第１通信装置１宛の要求パケットの宛先アドレスがルータ部４において監視部３のアドレスに書き換えられることで、当該要求パケットが監視部３に到達する。また、応答パケットは、監視部３で、宛先は、第２通信装置２のＩＰアドレスＰ２となり、送信元が、監視部３のＩＰアドレスＰ３１と設定される。そのＰ２宛の応答パケットは、インターフェイス３３からＬＡＮ５３に送信される。ルータ部４で受信された応答パケットは、送信元をＰ１に書き換えられ、第２通信装置２に送られる。そして、応答パケットが要求パケットへの応答として第２通信装置２に到達すると、当該応答パケットが第２通信装置２において第１通信装置１からのものだとみなされる。したがって、監視部３が第１通信装置１に代わって応答パケットを送信したということを第２通信装置２がわからないようにすることができる。

なお、第２通信装置２が証明書Ｃ３１を含む応答パケットを受信した場合、これを第１通信装置１から受信した証明書と見なす。つまり、監視部３が有する証明書Ｃ３１を第１通信装置１の証明書であると見なす。したがって、第２通信装置２は、監視部３から受信するパケットが第１通信装置１からのパケットであることを信頼した処理を行うことができる。

また、第２通信装置２が公開鍵ＰＫ３を含む応答パケットを受信した場合、これを第１通信装置１の公開鍵と見なす。つまり、監視部３が有する公開鍵ＰＫ３を第１通信装置１の公開鍵であると見なす。したがって、第２通信装置２は、後述するように、第１通信装置１だけが復号できるよう公開鍵ＰＫ３を用いてパケットの暗号化を行うが、実際はそのパケットは監視部３においてのみ復号できる。

［監視部３による中継の作動］
以下、第１通信装置１と第２通信装置２とが相互にデータを交換しようとする際に監視部３が第２通信装置２の代わりに第１通信装置１と通信する事例について、図５、図６を参照して説明する。以下、第１通信装置１から第２通信装置２宛にパケットが送信され、そのパケットの内容に基づいて第２通信装置２から第１通信装置１にパケットが送信される事例について説明するが、第１通信装置１と第２通信装置２の立場が逆になっても、同等の処理が実現する。

以下、本事例について説明する。まず、第１通信装置１は、ステップ１３０で、第２通信装置２に送信するための送信データを作成し、作成した送信データを暗号化する。送信データの内容は、例えば、第２通信装置２に対して特定の作動（例えば、アクチュエータの制御）を行わせるための命令であってもよい。

この暗号化には、公開鍵秘密鍵暗号方式でも共通鍵暗号方式でも利用できる。ＯＰＣ−ＵＡでは、通信の開設時の証明書や共通鍵の交換などには、公開鍵秘密鍵暗号方式を利用し、データの交換には、セッションごとに作成した共通鍵を用いた共通鍵暗号方式を利用するハイブリッド方式が採用されている。

送信側の装置（ステップ１３０では第１通信装置１）は、ハイブリッド方式で定められた手順に応じた暗号方式でデータを暗号化する。

ステップ１３０で、データを暗号化する際には、共通鍵ＣＫ１により暗号化する。なお、ハイブリッド方式において、公開鍵秘密鍵方式を利用する際には、公開鍵ＰＫ３を用いて暗号化する。第１通信装置１は、監視部３との通信を開設する際に、上述の通りすでに公開鍵ＰＫ３を監視部３から受信している。

続いて第１通信装置１は、ステップ１４０において、直前のステップ１３０において暗号化されたデータをペイロードとするパケットを作成し、ネットワークインターフェイス１１を用いてこのパケットをＬＡＮ５１に送信する。

このパケットの宛先は、第２通信装置２である。すなわち、このパケットの宛先ＩＰアドレスはＰ２であり、送信元ＩＰアドレスはＰ１である。

このとき、ルータ部４は、ネットワークインターフェイス４１を介してこのパケットを受信する。このパケットを受信したルータ部４は、ステップ４５０で、変換テーブル４５ａに従って、パケットの宛先アドレスを書き換える。具体的には、変換前の宛先ＩＰアドレスおよび送信元ＩＰアドレスがそれぞれＰ２、Ｐ１であるので、図２に示すように、宛先ＩＰアドレスおよび送信元ＩＰアドレスをそれぞれＰ３２、Ｐ１に書き換える。

続いてルータ部４では、宛先アドレスを書き換えられたパケットが、ステップ４５５で、その宛先アドレスに従って、ネットワークインターフェイス４３（ＰＯＲＴ３）を通じて、ＬＡＮ５３に送信する。

このパケットを受信した監視部３は、ステップ３４０で、このパケットのペイロードを共通鍵ＣＫ１によって復号する。

ハイブリッド方式における公開鍵秘密鍵方式で暗号された場合には、公開鍵ＰＫ３で暗号化されているので、監視部３では、秘密鍵ＳＫ３で復号する。

続いて監視部３は、ステップ３４５において、直前のステップ３４０で復号された平文の送信データ（すなわち通信内容）を、メモリ３５に記録する。このとき、監視部３は、送信データの内容に異常がある場合は、監視部３の運用者に異常を報知してもよい。報知方法は、メールの送信でもよいし、不図示の報知装置を作動させる方法でもよい。監視部３は、送信データの内容に異常があるか否かは、例えば、送信データに含まれる命令が所定の異常命令に該当するか否かで判定してもよい。

続いて監視部３は、ステップ３５０において、ステップ３４０で復号した送信データを、共通鍵ＣＫ２を用いて暗号化する。これにより、送信データが再び暗号化される。共通鍵ＣＫ２を用いるのは、第２通信装置２で復号する必要があるからである。

ハイブリッド方式において、公開鍵秘密鍵方式を利用する際には、公開鍵ＰＫ２を用いて、再暗号化する。監視部３は、第２通信装置２との通信を開設する際に、すでに公開鍵ＰＫ２を第２通信装置２から受信している。これは、例えば、図４において第２通信装置２が送信する要求パケットに公開鍵ＰＫ２を含めることで、実現する。

なお、監視部３は、ステップ３５０では、送信データの内容に異常がある場合は、送信データの内容を、当該送信データの内容に異常が無いよう修正してから、暗号化してもよい。

監視部３は、続いてステップ３５５において、ステップ３５０で再暗号化した送信データをペイロードに含むパケットを、送信する。再暗号化前のパケットの送信元アドレスと宛先アドレスは、Ｐ１とＰ３２である場合、再暗号化後のパケットの送信元アドレスと宛先アドレスは、Ｐ３１とＰ２とする。監視部３でのパケット送信を、Ｐ１宛のパケットはインターフェイス３４からＬＡＮ５４に、Ｐ２宛のパケットはインターフェイス３３からＬＡＮ５３に送信するように設定すると、再暗号化後のパケットの宛先アドレスはＰ２なので、監視部３がネットワークインターフェイス３３からＬＡＮ５３に送信する。

これにより、パケットは、ＬＡＮ５３を介して監視部３からルータ部４に送信される。このとき、ルータ部４は、ネットワークインターフェイス４３（ＰＯＲＴ３）を介してこの再暗号化されたパケットを受信する。そしてルータ部４は、ステップ４６０で、変換テーブル４５ａに従って、パケットの送信元アドレスをＰ３１からＰ１へ書き換える。

続いてルータ部４は、ステップ４６５で、宛先アドレスおよび送信元アドレスをＰ２とＰ１に書き換えたパケットをネットワークインターフェイス４２（ＰＯＲＴ２）からＬＡＮ５２に送信する。このように送信されたパケットは、ネットワークインターフェイス２１を介して第２通信装置２によって受信される。

このパケットを受信した第２通信装置２は、ステップ２２０で、共通鍵ＣＫ２を用いて、当該パケット中のペイロードを復号する。このパケットは、ハイブリッド方式における公開鍵秘密鍵方式で暗号された場合には、公開鍵ＰＫ２で暗号化されているので、第２通信装置２は、秘密鍵ＳＫ２で復号する。これにより、第２通信装置２は、平文の送信データを取得する。

続いて第２通信装置２は、ステップ２３０で、当該送信データの内容に応じた処理を行う。例えば、送信データが制御命令を含んでいれば、その命令に従ってアクチュエータを制御する。

このように、第２通信装置２宛のパケットの宛先アドレスが監視部３のアドレスに書き換えられることで、当該パケットが監視部３に到達する。また、監視部３からルータ部４に当該パケットが送信されると、当該パケットの宛先アドレス、送信元アドレスがそれぞれ第２通信装置２、第１通信装置１に書き換えられる。したがって、当該パケットが第２通信装置２に到達すると共に、第２通信装置２においては、当該パケットが第１通信装置１からのものだとみなされる。したがって、監視部３が中継したということを第２通信装置２がわからないようにすることができる。

また、第１通信装置１から第２通信装置２宛に送信されるパケットは、監視部３で復号できるように暗号化されているので、監視部３において、平文に復号され、パケットの内容の監視が可能となる。そして、監視部３は、第２通信装置２で復号できるように、その平文を再度暗号化し、第２通信装置２に送信する。したがって、監視部３が第１通信装置１から第２通信装置２へのパケットの内容を監視して中継できるとともに、第２通信装置２でもパケットを復号できる。

第２通信装置２は、ステップ２３０に続いて図６のステップ２４０で、返送データを作成する。例えば、送信データが制御命令を含んでおり、ステップ２３０で当該制御命令に従って第２通信装置２がアクチュエータを制御した場合、第２通信装置２は、アクチュエータの制御結果のデータを、返送データに含める。

続いて第２通信装置２は、ステップ２５０において、ステップ２４０で作成した返送データを、共通鍵ＣＫ２を用いて暗号化する。このとき用いられる共通鍵ＣＫ２は、セッションの更新時に作成され、第２通信装置２と監視部３の間で共有される。なお、ハイブリッド方式において、公開鍵秘密鍵方式を利用する際には、公開鍵ＰＫ３を用いて暗号化する。第２通信装置２は、監視部３との通信を開設する際に、上述の通りすでに公開鍵ＰＫ３を監視部３から受信している。

続いて第２通信装置２は、ステップ２６０において、直前のステップ２５０で暗号化されたデータをペイロードとし、送信元アドレスをＰ２、宛先アドレスをＰ１とするパケットを作成し、ネットワークインターフェイス２１からそのパケットをＬＡＮ５２に送信する。

このパケットの宛先は、第１通信装置１である。すなわち、このパケットの宛先ＩＰアドレスはＰ１であり、送信元ＩＰアドレスはＰ２である。

このとき、ルータ部４は、ネットワークインターフェイス４２（ＰＯＲＴ２）を介してこのパケットを受信する。このパケットを受信したルータ部４は、ステップ４７０で、変換テーブル４５ａに従って、パケットの宛先アドレスを書き換える。具体的には、変換前の宛先ＩＰアドレスがＰ１であるので、図２に示すように、宛先ＩＰアドレスをＰ３１に書き換える。

続いて、宛先アドレスを書き換えられたパケットは、ルータ部４において、ステップ４７５で、インターフェイス４３（ＰＯＲＴ３）から、ＬＡＮ５３に送信される。ネットワークインターフェイス４３から送信されるのは、書き換え後の宛先アドレスがＰ３１だからである。このように、ステップ４７５では、ルータ部４によってパケットが監視部３に転送される。

このパケットを受信した監視部３は、ステップ３６０で、このパケットのペイロードを共通鍵ＣＫ２により復号する。監視部３は、二つの共通鍵ＣＫ１とＣＫ２を有しているが、このとき監視部３は送信元がＰ２という情報を元に、復号のための共通鍵としてＣＫ２を用いる。このパケットは、ハイブリッド方式における公開鍵秘密鍵方式で暗号された場合には、公開鍵ＰＫ３で暗号化されているので、監視部３は、秘密鍵ＳＫ３で復号する。この復号により、平文の返送データが得られる。

続いて監視部３は、ステップ３６５において、直前のステップ３６０で復号された平文の返送データ（すなわち通信内容）を、メモリ３５に記録する。このとき、監視部３は、返送データの内容に所定の異常がある場合は、ステップ３４５と同様、監視部３の運用者に異常を報知してもよい。

続いて監視部３は、ステップ３７０において、ステップ３６０で復号した返送データを、共通鍵ＣＫ１を用いて暗号化する。これにより、返送データが再び暗号化される。この再暗号化で共通鍵ＣＫ１を用いるのは、再暗号化前の受信したパケットの宛先アドレスがＰ３１であることによる。

この共通鍵ＣＫ１は、第１通信装置１と監視部３とが共有する暗号化鍵である。このとき用いられる共通鍵ＣＫ１は、セッションの更新時に作成され、第１通信装置１と監視部３の間で共有される。

ハイブリッド方式において、公開鍵秘密鍵方式を利用する際には、公開鍵ＰＫ１を用いて、再暗号化する。監視部３は、第１通信装置１との通信を開設する際に、すでに公開鍵ＰＫ１を第１通信装置１から受信している。これは、例えば、図３において第１通信装置１が送信する要求パケットに公開鍵ＰＫ１を含めることで、実現する。

なお、監視部３は、ステップ３７０では、返送データの内容に異常がある場合は、返送データの内容を、当該返送データの内容に異常が無いよう修正してから、暗号化してもよい。

監視部３は、続いてステップ３７５において、ステップ３７０で再暗号化した返送データをペイロードに含むパケットを送信元アドレス、宛先アドレスをＰ３２とＰ１にして送信する。監視部３でのパケット送信を、Ｐ１宛のパケットはインターフェイス３４からＬＡＮ５４に、Ｐ２宛のパケットはインターフェイス３３からＬＡＮ５３に送信するように設定すると、再暗号化後の返送パケットの宛先アドレスはＰ１なので、監視部３がネットワークインターフェイス３４からＬＡＮ５４に送信する。

これにより、パケットは、ＬＡＮ５４を介して監視部３からルータ部４に送信される。このとき、ルータ部４は、ネットワークインターフェイス４４（ＰＯＲＴ４）を介してこの応答パケットを受信する。そしてルータ部４は、ステップ４８０で、変換テーブル４５ａに従って、パケットの送信元アドレスを書き換える。具体的には、変換前の送信元ＩＰアドレスがＰ３２であるので、図２に示すように、送信元ＩＰアドレスをＰ２に書き換える。

続いてルータ部４は、ステップ４８５で、宛先アドレスおよび送信元アドレスを書き換えたパケットをネットワークインターフェイス４１（ＰＯＲＴ１）から、ＬＡＮ５１に送信する。

このパケットを受信した第１通信装置１は、ステップ１５０で、共通鍵ＣＫ１を用いて、当該パケット中のペイロードを復号する。このパケットは、ハイブリッド方式における公開鍵秘密鍵方式で暗号された場合には、公開鍵ＰＫ１で暗号化されているので、第１通信装置１は、秘密鍵ＳＫ１で復号する。これにより、第１通信装置１は、平文の返送データを取得する。

このように、第１通信装置１宛のパケットの宛先アドレスが監視部３のアドレスに書き換えられることで、当該パケットが監視部３に到達する。また、監視部３からルータ部４に再暗号化されたパケットが送信されると、当該パケットの宛先アドレス、送信元アドレスがそれぞれ第１通信装置１、第２通信装置２に書き換えられる。したがって、当該パケットが第１通信装置１に到達すると共に、第１通信装置１においては、当該パケットが第２通信装置２からのものだとみなされる。したがって、監視部３が中継したということを第１通信装置１がわからないようにすることができる。

なお、本実施形態において、監視部３は、図３に示した処理では、第１通信装置１から第２通信装置２宛の要求パケットを受信したことに基づいて、要求パケットの送信元である第１通信装置１に応答パケットを送信する。また監視部３は、図４に示した処理では、第２通信装置２から第１通信装置１宛の要求パケットを受信したことに基づいて、要求パケットの送信元である第２通信装置２に応答パケットを送信する。つまり、監視部３は、要求パケットという応答が必要なデータを受信した場合、図３の処理では第２通信装置２の代理として第１通信装置１に応答し、図４の処理では第１通信装置１の代理として第２通信装置２に応答する。

また監視部３は、図５の処理では、第１通信装置１から第２通信装置２宛に送信されたパケットのうち、第２通信装置２に届く必要があるパケットのペイロードを、復号および再暗号化して、第２通信装置２に転送する。また監視部３は、図６の処理では、第２通信装置２から第１通信装置１宛に送信されたパケットのうち、第１通信装置１に届く必要があるパケットのペイロードを、復号および再暗号化して、第１通信装置１に転送する。

このように、監視部３は、通信設定および通信確認のパケットは図３、図４のように、監視部３と通信装置１、２の間で処理し、データ通信のパケットは図５、図６のように監視部３を中継点として処理する。

以上説明した通り、第１通信装置１と第２通信装置２は、直接通信はせず、ルータ部４を介して通信する。第１通信装置１は第２通信装置２宛のパケットを送信するが、ルータ部４において、そのパケットは、監視部３に送られる。監視部３において、第１通信装置１からの暗号データが復号できるように、第１通信装置１で、第１通信装置１と監視部３が共有する鍵で暗号化が行われる。ルータ部４で、送信先が第２通信装置２から監視部３にアドレス変換され（ステップ４５０、４５５）、監視部３に届いたパケットは、第１通信装置１と監視部３が共有する鍵により復号され、記録される（ステップ３４５）とともに、第２通信装置２と監視部３が共有する鍵で再暗号化される。再暗号化されたパケットはルータ部４に戻され、送信元を第１通信装置１、送信先を第２通信装置２とされたパケットがルータ部４から第２通信装置２に送信される。

例えば第２通信装置２が上述のコントローラである場合、コントローラは危険な指示にも従うのが仕様であるため、危険な指示がコントローラに送られていないか制御ネットワークの通信内容を監視することが求められる。コントローラに指示を送ることができる正規の第１通信装置１に、悪意のある侵入者が侵入し、悪意の指示を送信した場合、事故が発生する危険性がある。このような通信が行われていないか監視するには、パケット中のペイロードの内容を解釈する必要があるが、暗号化されていると、パケットを途中で傍受しても、パイロードの内容が理解できなくなってしまう。上記監視部３およびルータ部４は、この問題を解決する。

また、監視部３が監視した情報は、制御ネットワークに攻撃者が侵入しても、攻撃を回避して、保存されることが望まれる。本実施形態では、上記監視部３およびルータ部４により、監視部３の存在を知られずに、暗号化された通信内容を監視し記録できる。

また、通信は双方向で行われるため、逆向きの暗号化、復号、再暗号化、復号も行われる。第１通信装置１の暗号化で用いられる暗号鍵は、第１通信装置１と監視部３とで共有するもので、第２通信装置２で復号される暗号は、第２通信装置２と監視部３とで共有するものである。したがって、第１通信装置１からの通信パケットが第２通信装置２に直接届いても、復号はできない。

このように、第１通信装置１から第２通信装置２宛に送信される暗号パケットは、監視部３、ルータ部４を通ることで初めて監視もできるし、第２通信装置２で復号ができるようになる。第１通信装置１、第２通信装置２のみならず、３台以上の通信装置間で暗号通信を行う場合も、すべてルータ部４を経由し、すべての通信装置および監視部３で暗号化復号を行う際に用いられる暗号鍵は、監視部３と通信装置の間で共有されるもので、通信装置間で共有されるものはない。

また、第１通信装置１は監視部３とペアの暗号通信をしていて、第２通信装置２も監視部３とペアの暗号通信をしている。そして、ルータ部４が上述の通りアドレス書き換えをしている。したがって、第１通信装置１と第２通信装置２の間で通信パケットを傍受しても、監視部３の存在を知ることができない。このアドレス書き換えは、悪意の侵入者が制御ネットワークに到達したとして、監視部３に攻撃が及ばないようにする一つの防護機能となる。またルータ部４は、パケットの送信元アドレスを第２通信装置２のアドレスＰ２に書き換えて、第２通信装置２に送信する。

本実施形態においては、ルータ部４が、ステップ４５０、４５５を実行することで取得部として機能し、ステップ４６０、４６５を実行することで転送部として機能し、ステップ４０５、４１０を実行することで要求パケット転送部として機能する。また、監視部３が、ステップ３４０を実行することで復号部として機能し、ステップ３４５を実行することで記録部として機能し、ステップ３５０を実行することで再暗号化部として機能し、ステップ３１０を実行することで代理応答部として機能し、ステップ３５５を実行することで中継部として機能する。また、公開鍵ＰＫ３および共通鍵ＣＫ１の各々が、第１の暗号鍵に対応し、秘密鍵ＳＫ３および共通鍵ＣＫ１の各々が、第１の復号鍵に対応する。また、公開鍵ＰＫ２および共通鍵ＣＫ２の各々が、第２の暗号鍵に対応し、秘密鍵ＳＫ２および共通鍵ＣＫ２の各々が、第２の復号鍵に対応する。

（他の実施形態）
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。また、上記実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。特に、ある量について複数個の値が例示されている場合、特に別記した場合および原理的に明らかに不可能な場合を除き、それら複数個の値の間の値を採用することも可能である。また、上記実施形態に対する以下のような変形例および均等範囲の変形例も許容される。なお、以下の変形例は、それぞれ独立に、上記実施形態に適用および不適用を選択できる。すなわち、以下の変形例のうち明らかに矛盾する組み合わせを除く任意の組み合わせを、上記実施形態に適用することができる。

（変形例１）
上記実施形態では、暗号通信の方式として、公開鍵秘密鍵方式および共通鍵方式を用いた方式が例示されている。しかし、暗号通信の方式として、公開鍵秘密鍵方式と共通鍵方式のハイブリッド方式など他の暗号方式でもよい。

（変形例２）
上記実施形態においては、監視部３、ルータ部４およびこれらを接続するＬＡＮ５３、５４は、１つのコンピュータにおいて仮想的に実現されていてもよい旨記載されている。しかし、監視部３とルータ部４の機能を備えた単一の装置において、監視部３とルータ部４の間のデータ交換は、仮想的な通信で実現されるのではなく、単なる内部的なデータの共有によって実現されていてもよい。

（変形例３）
上記実施形態では、要求パケットと応答パケットは、１回の往復通信における往方向のパケットと復方向のパケットとなっている。しかし、要求パケットと応答パケットは、複数回の往復通信から成る一連のセッションにおける、往方向のパケットと、その直後の復方向のパケットよりも後の復方向のパケットであってもよい。後者の場合でも、応答パケットは、要求パケットの送信に起因して発生しているからである。

（変形例４）
上記実施形態では、第１通信装置１と第２通信装置２の１対１の通信が例示されている。しかし、このような形態の通信以外にも、２個以上の通信装置が同じ個数の通信装置と１対１に通信する形態にも、通信監視システムは適用可能である。この場合、２個以上の通信装置は、通信相手が固定的に決められている。

（変形例５）
上記実施形態において監視部３は、第１通信装置１と通信するための鍵情報３５ａと第２通信装置２と通信するための鍵情報３５ｂとを備えている。しかし、第１通信装置１および第２通信装置２と通信するための単一の鍵情報を有していてもよい。

（変形例６）
上記実施形態において、監視部３の制御部３６は、ステップ３４５、３６５で、メモリ３５に記録するデータを、制御ネットワークとは異なる他のネットワークの記録装置に送信してもよい。記録部は、このようにして送信されたデータを記憶媒体に記録する。このように、監視データの記録をサイバー攻撃から守るために、記録装置を別のネットワークに置き、セキュアに監視データを記録部に送信することで、フォレンジックに有効なデータを確保することも可能になる。

（変形例７）
上記実施形態では、第１通信装置１の制御部１３、第２通信装置２の制御部２３、監視部３の制御部３６のそれぞれが、データの暗号化、復号を行っている。しかし、第１通信装置１、第２通信装置２、監視部３のそれぞれにおいて、制御部１３、２３、３６とは別の装置（例えばＴＰＭセキュリティモジュール）が暗号化、復号の処理を行うようになっていてもよい。

（変形例８）
上記実施形態では監視部３からルータ部４へのパケット配送のルールを、監視部３でのパケット送信を、Ｐ１宛のパケットはインターフェイス３４からＬＡＮ５４に、Ｐ２宛のパケットはインターフェイス３３からＬＡＮ５３に送信するように設定して解説したが、監視部３を介して、第１通信装置１と第２通信装置２間の通信が可能になるルーティングであれば、他の実現方法でもかまわない。

１…第１通信装置、２…第２通信装置、３…監視部、４…ルータ部、１１、２１、３３、３４、４１、４２、４３、４４…ネットワークインターフェイス、１２ａ、２２ａ、３５ａ、３５ｂ…鍵情報、４５ａ…変換テーブル、５１、５２、５３、５４…ＬＡＮ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３１、Ｃ３２…証明書

Claims (7)

1. 制御ネットワークにおいて第１通信装置（１）と第２通信装置（２）との間の通信を監視する監視システムであって、
   前記第１通信装置および前記第２通信装置と通信可能なルータ部（４）と、
   第１通信装置（１）と第２通信装置（２）との間の通信内容の情報を記録する監視部（３）と、を備え、
   前記ルータ部は、前記第１通信装置において第１の暗号鍵を用いて暗号化されて前記第１通信装置から前記第２通信装置宛に送信されたパケットを取得する取得部（４５０、４５５）を備え、
   前記監視部は、前記取得部が取得した前記パケットを前記第１の暗号鍵に対応する第１の復号鍵を用いて復号する復号部（３４０）と、復号された前記パケットに基づく情報を記録する記録部（３４５）と、復号された前記パケットを、前記第２通信装置が第２の復号鍵を用いて復号できるよう、前記第２の復号鍵に対応する第２の暗号鍵で暗号化する再暗号化部（３５０）と、を有し、
   前記ルータ部は、前記再暗号化部が暗号化した前記パケットを前記第２通信装置宛に送信する転送部（４６０、４６５）を有する、通信監視システム。
2. 前記ルータ部と前記監視部とは互いに通信可能であり、
   前記取得部は、前記パケットの宛先アドレスを前記第２通信装置のアドレス（Ｐ２）から前記監視部のアドレス（Ｐ３２）に書き換えて、前記パケットを前記監視部に送信し、前記復号部は、前記取得部が送信した前記パケットを前記第１の復号鍵を用いて復号し、
   前記監視部は、前記再暗号化部によって暗号化された前記パケットを、前記ルータ部において前記第２通信装置のアドレス（Ｐ３２）を宛先アドレスにして、送信元アドレスに監視部の第１通信装置に対応する監視部のアドレス（Ｐ３１）を設定して、ルータ部に送信する中継部（３５５）を有し、
   前記転送部は、前記中継部によって送信された前記パケットの送信元アドレスを前記第１通信装置のアドレス（Ｐ１）に書き換えて、前記第２通信装置に送信する、請求項１に記載の通信監視システム。
3. 前記ルータ部と前記監視部とは互いに通信可能であり、
   前記ルータ部は、前記第１通信装置から前記第２通信装置宛に送信された所定の要求パケットの宛先アドレスを前記第２通信装置のアドレス（Ｐ２）から前記監視部のアドレスＰ３２に書き換えて、前記パケットを前記監視部に送信する要求パケット転送部（４０５、４１０）を有し、
   前記監視部は、前記取得部によって送信された前記要求パケットに対する応答パケットを、前記第１通信装置のアドレス（Ｐ１）を宛先アドレスにして、送信元アドレスに、第２通信装置に対応する監視部のアドレス（Ｐ３２）を設定して、ルータ部に送信する代理応答部（３１０）を有し、
   前記ルータ部は、前記代理応答部によって送信された前記応答パケットの送信元アドレスを前記代理応答部のアドレス（Ｐ３２）から前記第２通信装置のアドレス（Ｐ２）に変更して、前記第１通信装置に送信する、請求項２に記載の通信監視システム。
4. 前記要求パケットには、前記第１通信装置の電子証明書が含まれており、
   それに対応する応答パケットには、前記監視部の電子証明書が含まれている、請求項３に記載の通信監視システム。
5. 前記第１通信装置からの要求パケットには、前記第１通信装置が所有する第１の秘密鍵（ＳＫ１）に対応する第１の公開鍵（ＰＫ１）が含まれており、
   前記応答パケットには、前記監視部が所有する第３の秘密鍵（ＳＫ３）に対応する第３の公開鍵（ＰＫ３）が含まれている、請求項４に記載の通信監視システム。
6. 前記第２通信装置からの要求パケットには、前記第２通信装置が所有する第２の秘密鍵（ＳＫ２）に対応する第２の公開鍵（ＰＫ２）が含まれており、
   それに対応する応答パケットには、前記監視部が所有する第３の秘密鍵（ＳＫ３）に対応する第３の公開鍵（ＰＫ３）が含まれている、請求項５に記載の通信監視システム。
7. 前記第１通信装置と前記監視部は、共通鍵を共有し、前記第２通信装置と前記監視部も、共通鍵を共有する請求項６に記載の通信監視システム。

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