JP6949466B2 - 中継装置、通信システム、中継方法、及び中継用プログラム - Google Patents

Description

本発明は、データ通信におけるデータの中継をするための中継装置、通信システム、中継方法、及び中継用プログラムに関する。

近年、ＩｏＴ（Internet of Things）に総称されるように、あらゆるものがインターネットに接続されるようになってきている。例えば、独自のプロトコルで、通信していた工場やプラントの制御ネットワークを、新たにインターネットに接続するようなことが行われている。

このようにインターネットに接続されることにより、新たな付加価値、機器管理など多様な恩恵が得られる一方、不正アクセスやＤｏＳ攻撃（Denial of Service attack）といった手段を用いた、悪意のある者からの脅威にさらされることにもなる。

しかしながら、例えば、工場やプラントに設置されている、工作機器、センサ及びカメラといった機器のそれぞれに、悪意のある者からの脅威の対策を施すことは容易ではない。なぜならば、工作機器、センサ及びカメラ等の機器には、そもそもこのような対策を施すための機能が実装されていないことがあるからである。

そのため、これら機器そのものではなく、これらの機器の通信を中継する中継装置が、悪意のある者からの脅威に対応するためのセキュリティ機能を備えることが重要となる。

そのような中、例えば、特許文献１においては、許容された通信規制に合致するパケットのリストを予め格納し、当該リストに合致するパケットの通信を許容するネットワークスイッチが開示されている。

特開２０１５−０５０７６７号公報 特開２０１４−１２０１３８１号公報

しかし、特許文献１に係る装置においては、特定の端末において、平常時は通信させたくないが、ある曜日のある時間にのみ通信させたいといった場合に対応できないという問題があった。更に、正規の通信フローにおいて、特定ポート向けの通信量が、通常時などと比較し増減があった場合に、正規の通信フローを遮断、或いは、迂回、帯域制御等を含む通信制御が出来ないという問題があった。

この点、例えば特許文献２においては、ユーザの操作と当該操作をした時に発生した異常との対応関係が、異常発生時の日時と共に記載されたリストが生成され、当該リストに基づいて、異常が発生する確度の高いユーザの操作を警告する発明が開示されている。しかし、特許文献２に係る発明においては、リストに記載の日時はあくまで過去の時刻であり、リストのデータは過去の実績を蓄積したものにすぎないため、現時点以降のスケジュールに応じて動作を制御するものではない。更に、現時点の日時によって参照するリストを切り替えるものでもない。

そこで、本発明は、運用時の曜日と時刻に応じて通信を制御することのできる中継装置を提供することを目的とする。更に、正規の通信フローにおいて、通信量が通常時と比較し増減があった場合に、正規の通信フローに対し、遮断、迂回、帯域制御、監視等の制御を実施可能な中継装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の観点によれば、中継装置であって、当該中継装置による受信後、第１の処理の対象となるフレームのリストを記憶する記憶手段と、受信したフレームを前記リストと照合する解析手段と、前記解析手段による照合時に、前記受信したフレームが前記リストに記載のフレームと合致した場合は、前記受信したフレームに前記第１の処理をし、合致しなかった場合は、前記受信したフレームに第２の処理をする制御手段とを備え、前記リストは曜日及び時間に応じて複数存在し、前記解析手段は、前記受信したフレームと運用時の曜日及び時間に対応したリストとを照合することを特徴とする中継装置が提供される。

本発明の第２の観点によれば、中継装置であって、当該中継装置による受信後、第１の処理の対象となるフレームのリストを記憶する記憶手段と、受信したフレームを前記リストと照合する解析手段と、前記解析手段による照合時に、前記受信したフレームが前記リストに記載のフレームと合致した場合は、前記受信したフレームに前記第１の処理をし、合致しなかった場合は、前記受信したフレームに第２の処理をする制御手段とを備え、前記リストは、運用時の通信量に応じて複数存在し、前記解析手段は、前記受信したフレームと運用時の通信量に対応したリストとを照合することを特徴とする中継装置が提供される。

本発明の第３の観点によれば、上記の中継装置と、上記の中継装置に接続された設定用端末とを備えた通信システムであって、前記設定用端末が受け付けたユーザからの操作に応じて、前記各処理それぞれの内容及び前記リストの内容の、一部又は全部を変更することを特徴とする通信システムが提供される。

本発明の第４の観点によれば、中継装置で用いられる中継方法であって、前記中継装置による受信後、第１の処理の対象となるフレームのリストを記憶するステップと、受信したフレームを前記リストと照合するステップと、前記解析手段による照合時に、前記受信したフレームが前記リストに記載のフレームと合致した場合は、前記受信したフレームに前記第１の処理をし、合致しなかった場合は、前記受信したフレームに第２の処理をするステップとを有し、前記リストは曜日及び時間に応じて複数存在し、前記解析手段は、前記受信したフレームと運用時の曜日及び時間に対応したリストとを照合することを特徴とする中継方法が提供される。

本発明の第５の観点によれば、コンピュータを中継装置として機能させる中継用プログラムであって、前記コンピュータを、前記中継装置による受信後、第１の処理の対象となるフレームのリストを記憶する記憶手段と、受信したフレームを前記リストと照合する解析手段と、前記解析手段による照合時に、前記受信したフレームが前記リストに記載のフレームと合致した場合は、前記受信したフレームに前記第１の処理をし、合致しなかった場合は、前記受信したフレームに第２の処理をする制御手段とを備え、前記リストは曜日及び時間に応じて複数存在し、前記解析手段は、前記受信したフレームと運用時の曜日及び時間に対応したリストとを照合する中継装置として機能させる中継用プログラムが提供される。

本発明によれば、中継時に適切な処理を行うことが可能となる。

本発明の各実施形態全体の基本的構成を表す図である。 本発明の第１の実施形態における曜日・時間毎の通信例を示す図である。 本発明の第１の実施形態における曜日・時間毎の許可リストの一覧を示す図である。 本発明の第１の実施形態における許可リスト例を示す図である。 本発明の第１の実施形態における許可リスト例を示す図である。 本発明の第１の実施形態における動作設定例を示す図である。 本発明の第１の実施形態における中継装置の構成例を示す図である。 本発明の第１の実施形態における中継装置の動作フローを示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態における中継装置の動作フローを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における通信量毎の通信例を示す図である。 本発明の第２の実施形態における通信量毎の許可リストの一覧を示す図である。 本発明の第２の実施形態における許可リスト例を示す図である。 本発明の第２の実施形態における許可リスト例を示す図である。 本発明の第２の実施形態における中継装置の構成例を示す図である。 本発明の第２の実施形態における中継装置の動作フローを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における中継装置の動作フローを示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態における曜日・時間・通信量毎の通信例を示す図である。 本発明の第３の実施形態における曜日・時間・通信量毎の許可リストの一覧を示す図である。 本発明の第３の実施形態における許可リスト例を示す図である。 本発明の第３の実施形態における許可リスト例を示す図である。 本発明の第３の実施形態における許可リスト例を示す図である。 本発明の第３の実施形態における中継装置の構成例を示す図である。 本発明の第３の実施形態における中継装置の動作フローを示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態における中継装置の動作フローを示すフローチャートである。

＜本発明の各実施形態の概略＞
まず、本発明の各実施形態の概略について説明する。

本発明の実施形態では、問題の無いと考えられる通信先を特定する情報をリストとし（このようなリストを、以下「許可リスト」と呼ぶ。）、この許可リストに一致するフレームについては転送を許可し、この許可リストに一致しないフレームについては破棄する方法を採用する。

ここで、本発明においては、複数の許可リストを用意する。例えば、曜日及び時間に応じ、各曜日の８：３０〜１７：２９用の許可リストと、各曜日の１７：３０〜８：２９用の許可リストとを用意する。これにより、曜日及び時間に応じて、通信制御の方法を切り替えるセキュリティスイッチを提供することが可能となる。

あるいは、通信量に応じ、通信量が正常の場合の許可リストと、通信量が異常の場合の許可リストとを用意する。これにより、通信量に異常が見られた場合に、正規の通信フローに対し遮断などの制御をすることが可能なセキュリティスイッチを提供することが可能となる。

更に、本発明の実施形態では、かかる許可リストの少なくとも一部を自動的に生成する機能も提供する。

具体的には、中継装置に、登録期間と運用期間を設ける。そして、登録期間において中継装置に入力したフレームを許可リストに追加することにより許可リストを自動生成する。このとき、自動生成した許可リストを、ユーザの操作により、手動で追加や削除することを可能としてもよい。

その後、登録期間から運用期間に切り替え、中継装置に入力したフレームと、登録期間で自動生成した許可リストとを比較し、一致したらならばフレームを通過させ、不一致であればフレームを破棄等する。

これにより、許可リストの自動生成及び許可リストによるセキュリティ管理を行うことができる。

以上が、本発明の実施形態の概略である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。ここで、以下では、本発明の実施形態を３つ説明する。
まず、第１の実施形態は、曜日・時間毎に許可リストを生成し、運用時の曜日・時間に応じて参照する許可リストを切り替える形態である。
次に、第２の実施形態は、通信量毎に許可リストを生成し、運用時の通信量に応じて参照する許可リストを切り替える形態である。
更に、第３の実施形態は、曜日・時間・通信量毎に許可リストを生成し、運用時の曜日・時間・通信量に応じて参照する許可リストを切り替える形態である。
以下では、これら３つの実施形態について順に説明する。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態について図１乃至図８−２を参照しながら、詳述する。

図１を参照すると本実施形態は、セキュリティスイッチ１００、複数の通信端末１０−１乃至１０−ｎ（これらをここでは、「通信端末１０」とも総称する）、設定用端末５０、ファイアウォール５００及びインターネット７００を含む。（なお、セキュリティスイッチは、本明細書において「中継装置」とも呼称する。）

ここで、セキュリティスイッチ１００は、通信端末１０間の通信や、通信端末１０によるファイアウォール５００及びインターネット７００を介した通信を中継するためのセキュリティスイッチである。

この点、本実施形態では、図示しているようにセキュリティスイッチ１００とインターネット７００との間にファイアウォール５００を設けている。そして、このファイアウォール５００に対してユーザのポリシーに従った設定を行うことにより、インターネット７００からの、ウイルス等の悪意のあるデータの流入や、意図しないデータのインターネット３００への流出を防止することができる。

しかしながら、ファイアウォール５００は、インターネット７００に存在する機器との間の通信において機能するが、各通信端末１０間の通信については機能しない。そこで、本実施形態では、各通信端末１０間での不適切な通信を防止するために、単なる中継装置ではなくセキュリティ機能を搭載したセキュリティスイッチ１００を接続する。

そして、セキュリティスイッチ１００は、上述している許可リストを利用した処理を行うことにより、悪意のあるフレームを転送しないようにする。セキュリティスイッチ１００には複数の接続用のポートが設けられ、かかるポートに各通信端末１０やファイアウォール５００が接続される。

複数の通信端末１０は、それぞれが通信機能を有する端末である。通信端末１０は、セキュリティスイッチ１００を介して他の通信端末１０との間で通信を行う。かかる通信は、例えば、ＩＰ（Internet Protocol）や、ＴＣＰ(Transmission Control Protocol)や、ＦＴＰ（File Transfer Protocol）といった一般的なプロトコルに準拠して実行される。なお、実際にやり取りされるデータの内容、すなわち、ペイロード部分に含まれる内容がどのような内容であるのか等については、特に制限は無い。

また、例えば一部の通信端末１０が、インターネット７００に存在する端末と通信を行う機能を有していても良い。更に、通信端末１０は、ユーザが直接操作するような端末で実現しても良いが、工場やプラントに設置されている、工作機器、センサ及びカメラといった機器で実現しても良い。また、工作機械を制御するＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等の機器であっても良い。

設定用端末５０は、セキュリティスイッチ１００についての設定を行うための端末である。設定用端末５０は、本実施形態を管理する管理者等により用いられる。設定用端末５０は、セキュリティスイッチ１００を設定するための専用の端末で実現しても良いが、セキュリティスイッチ１００を設定するためのソフトウェア等を追加した、パーソナルコンピュータ等の汎用の端末で実現しても良い。

インターネット７００は、通信端末１０等が外部と通信を行うためにファイアウォール５００を介してセキュリティスイッチ１００に接続されている。

ファイアウォール５００は、インターネット７００との間で送受信するデータを監視し、悪意があると考えられるデータを廃棄する機能を有する。

ここで、図２（Ａ）に示すように、例えば平日（月曜日から金曜日）の８：３０〜１７：２９の時間帯においては、ＰＣ１０−１とサーバＰＣ１０−３との間、及びＰＣ１０−２とサーバＰＣ１０−３との間の通信のみを許可するものとする。一方で、平日（月曜日から金曜日）の１７：３０〜８：２９の時間帯においては、図２（Ｂ）に示すように、サーバＰＣ１０−３とバックアップ・サーバＰＣ１０−４との間に通信のみを許可するものとする。

そこで、図３に示すように複数の許可リストを用意する。すなわち、各曜日の８：３０〜１７：２９及び１７：３０〜８：２９のそれぞれの時間帯毎に、許可リストを生成し、運用の際に参照するとする。例えば、日曜日の８：３０〜１７：２９の時間帯におけるセキュリティスイッチ１００の運用のために、「日−昼」という許可リストを生成し、当該時間帯においては、「日−昼」という許可リストを参照して通信を制御する。同様に、日曜日の１７：３０〜８：２９の時間帯におけるセキュリティスイッチ１００の運用のために、「日−夜」という許可リストを生成し、当該時間帯においては、「日−夜」という許可リストを参照して通信を制御する。以下同様に、月曜日から土曜日各々の、８：３０〜１７：２９及び１７：３０〜８：２９の時間帯毎に、許可リストを生成し、各許可リストが対応する時間帯に当該許可リストを参照することにより、セキュリティスイッチ１００を運用する。

図４に示すのは、平日（月〜金）の８：３０〜１７：２９の時間帯に対応する許可リストの例である。すなわち、図３の表における、「月−昼」、「火−昼」、「水−昼」、「木−昼」、「金−昼」なる名称の許可リストの例である。

具体的には、例えば、項番１は、受信ポート１から受信したフレームのＭＡＣ−ＤＡ（宛先マックアドレス（Destination address））が“Ｍ−ＰＣ３”、ＭＡＣ−ＳＡ（送信元マックアドレス（Source address））が“Ｍ−ＰＣ１”、Ｔｙｐｅが“０ｘ０８００”（ＩＰｖ４）、ＶＩＤが“０”、ＩＰ−ＳＡ（送信元ＩＰアドレス）が“ＩＰ−ＰＣ１”、ＩＰ−ＤＡ（宛先ＩＰアドレス）が“ＩＰ−ＰＣ３”、プロトコルが“６”（ＴＣＰ）、Ｌ４ＳＰ（ＴＣＰヘッダ内の送信元ポート番号）が“３０００”、Ｌ４ＤＰ（ＴＣＰヘッダ内の宛先ポート番号）が“２３”のフレームを示す。

また、図５に示すのは、平日（月〜金）の１７：３０〜８：２９の時間帯に対応する許可リストの例である。すなわち、図３の表における、「月−夜」、「火−夜」、「水−夜」、「木−夜」、「金−夜」の許可リストの例である。

具体的には、例えば、項番５は、受信ポート３から受信したフレームのＭＡＣ−ＤＡ（宛先マックアドレス）が“Ｍ−ＰＣ４”、ＭＡＣ−ＳＡ（送信元マックアドレス）が“Ｍ−ＰＣ３”、Ｔｙｐｅが“０ｘ０８００”（ＩＰｖ４）、ＶＩＤが“０”、ＩＰ−ＳＡ（送信元ＩＰアドレス）が“ＩＰ−ＰＣ３”、ＩＰ−ＤＡ（宛先ＩＰアドレス）が“ＩＰ−ＰＣ４”、プロトコルが“６”（ＴＣＰ）、Ｌ４ＳＰ（ＴＣＰヘッダ内の送信元ポート番号）が“ａｎｙ”、Ｌ４ＤＰ（ＴＣＰヘッダ内の宛先ポート番号）が“ａｎｙ”のフレームを示す。

許可リストには、例えば、セキュリティスイッチ１００を通過させるフレームのフレーム情報が設定される。具体的には、各通信端末１０において利用されるプロトコルのフレームを特定するためのフレーム情報や、各通信端末１０において利用される宛先や送信元を表すアドレスを含んだフレームを特定するためのフレーム情報が許可リストに含まれる。

なお今回、許可リストを構成する要素を、装置、レイヤ２、レイヤ３、及びレイヤ４としているが、上述したようにこれらの全てを必ず要素として含む必要はなく、その一部を組み合わせたり、他の要素を追加したりしても良い。

図６に示すのは、図４及び図５に例示した許可リストにフレームが一致した場合、及び一致しない場合の動作設定の一例を示す表である。具体的には、図６の表は、フレームが許可リストと一致したフレームは、セキュリティスイッチ１００を通過させると共に、設定用端末５０には通知しない。一方で、許可リストと一致しないフレームは、廃棄されると共に、廃棄された旨を、設定用端末５０に通知することを示す。

次に、図７を参照して、第１の実施形態に係るセキュリティスイッチ１００に含まれる機能ブロックについて説明する。図７を参照すると、セキュリティスイッチ１００は、フレーム解析部１１０、許可リスト生成部１２０、許可リスト記憶部１３０、曜日・時間管理部１４０、通信制御部１５０を含む。なお、ここでは、上記のフレーム解析部１１０を「解析手段」、許可リスト記憶部１３０を「記憶手段」、通信制御部１５０を「制御手段」とも呼称する。

フレーム解析部１１０は、セキュリティスイッチ１００が外部から入力フレームを受信する度に、受信した入力フレームを解析する。ここで、解析とは、受信した入力フレームから所定の情報（以下、「フレーム情報」と呼ぶ。）を抽出することである。

フレーム情報は、例えば、通信に用いる各プロトコルにより、記述することが定められている所定の情報である。具体例としては、受信ポートの番号、レイヤ２（ＭＡＣヘッダ）情報、フレームのタイプにより、レイヤ３（ＩＰヘッダ）情報以上の上位レイヤの必要な情報である。本実施形態では、このような汎用のプロトコルに準拠したフレーム情報を利用することにより、ペイロード部分に特殊な情報等を埋め込む等の処理を不要とすることができる。

また、本実施形態では、フレーム情報や各リストにおいて、これらの情報全てを用いるようにしても良いが、一部の情報の組み合わせを用いるようにしても良い。例えば、レイヤ２（ＭＡＣヘッダ）情報のみを用いたり、レイヤ２（ＭＡＣヘッダ）情報とレイヤ３（ＩＰヘッダ）情報の組み合わせを用いたりするようにしても良い。

また、例えば、仮にレイヤ２（ＭＡＣヘッダ）情報を用いるとするならば、全てのレイヤ２（ＭＡＣヘッダ）情報を用いても良いが、その一部である、宛先アドレス（ＭＡＣ−ＤＡ）や、送信元アドレス（ＭＡＣ−ＳＡ）を用いるようにしても良いし、これらの組み合わせを用いるようにしても良い。

フレーム解析部１１０には、設定用端末５０により「登録期間設定」と「動作設定」の２つの設定がなされる。

ここで、本実施形態では、上述したように登録期間と運用期間の２つがあるが、登録期間設定により、登録期間と運用期間を切り換える設定が行われる。具体的には、例えば「月−昼」のリストを生成する際は、登録期間を、月曜日の８：３０〜１７：２９とする。

また、動作設定では、受信した入力フレームのフレーム情報が、各リストと一致した場合と、各リストと一致しなかった場合とで、それぞれどのような動作を行うのかが設定される。例えば、許可リストに一致した場合には、対応するフレームを通過させるように設定できる。また、許可リストに一致しなかった場合には、対応するフレームを廃棄させるように設定できる。また、ここで、通過とは、受信した入力フレームを、フレーム解析部１１０を通過させて出力することにより、フレームを、フレーム内の宛先アドレスに対応する宛先に転送するということである。

また、これのみならず、各リストと一致した場合や、しなかった場合に、その旨の通知を行うか否かを設定することもできる。通知内容は、各リストと一致した旨や、一致しなかった旨のみでも良いが、フレーム情報に対応するフレームを複製して、この複製したフレームを通知に含めるようにしても良い。そして、例えば設定用端末５０により仮想的な通信システムを作成し、かかる仮想的な通信システムにおいてフレームの複製を通信させることにより、悪意の有るフレームの影響を知ることができるようにしても良い。

通知先は、例えば、設定用端末５０であっても良いが、他のサーバ装置等であっても良い。また、通知に代えて又は通知と共に、セキュリティスイッチ１００内部にてフレーム情報に対応するフレームを記録するようにしても良い。本実施形態を管理する管理者等は、かかる通知の内容や、セキュリティスイッチ１００に記録された内容を、ログとして参照することにより、本実施形態での通信状況を把握することができる。

また、フレーム解析部１１０は、入力フレーム受信時、登録期間であった場合、フレーム情報を受信した入力フレームから抽出し、後述の曜日・時間管理部１４０から受信した、現時点での曜日・時間のデータを付与した上で、後述の許可リスト生成部１２０に渡す。

更に、フレーム解析部１１０は、入力フレーム受信時、運用期間であった場合、フレーム情報を受信した入力フレームから抽出する。そして、抽出したフレーム情報と、許可リスト記憶部１３０が記憶している許可リストのうち、現時点での曜日・時間に対応する許可リストとを比較する。

比較の結果、フレーム情報が許可リストと一致したならば、対応する動作設定の設定に従い動作する。例えば設定が「通過、通知しない」であれば、フレームにフレーム解析部１１０を通過させることによりフレームを出力する。ただし、通知はしない。

一方で、比較の結果、フレーム情報が許可リストと一致しないのであれば、対応する動作設定の設定に従い動作する。例えば設定が「廃棄、通知する」であれば、フレームを廃棄すると共に、廃棄したことを設定用端末５０に対して通知する。

許可リスト生成部１２０は、登録期間において、フレーム解析部１１０からフレーム情報を受信すると動作を開始する。受信したフレーム情報から許可リスト情報を生成し、許可リスト記憶部１３０に許可リスト情報を記憶する。

許可リスト記憶部１３０は、許可リストを記憶する記憶部である。許可リスト記憶部１３０が記憶する許可リストは、登録期間において許可リスト生成部１２０により生成される。そして、許可リスト記憶部１３０が記憶する許可リストは、運用期間においてフレーム解析部１１０に参照されて利用される。

許可リストには、例えば、フレーム解析部１１０を通過させるフレームのフレーム情報が設定される。具体的には、各通信端末１０において利用されるプロトコルのフレームを特定するためのフレーム情報や、各通信端末１０において利用される宛先や送信元を表すアドレスを含んだフレームを特定するためのフレーム情報が許可リストに含まれる。

なお、許可リストは、上述したように、登録期間において、許可リスト生成部１２０により生成される。これに加えて、設定用端末５０からの「リスト設定」にて許可リストが修正されるようにしても良い。例えば、設定用端末５０を利用する管理者が許可リストの一部を削除したり、新たなフレーム情報を許可リストに追加したりできるようにしても良い。このようにすれば、例えば通信端末１０を新たに追加するような場合に、再度登録期間を得なくとも、新たに追加する通信端末１０に関連するフレームを通過させることが可能となる。また、他にも、例えば既存の通信端末１０を一部取り外した場合に、再度登録期間を得なくとも、取り外した通信端末１０に関連するフレーム情報を許可リストから削除することができる。

なお今回、許可リストを構成する要素を、装置、レイヤ２、レイヤ３、及びレイヤ４としているが、上述したようにこれらの全てを必ず要素として含む必要はなく、その一部を組み合わせたり、他の要素を追加したりしても良い。

曜日・時間管理部１４０は、いわゆるカレンダーの役割を果たし、現時点での曜日・時間のデータを出力する。

通信制御部１５０は、必要により許可リスト記憶部１３０に記憶された許可リストを参照しながら、フレーム解析部１１０に設定された動作設定に従い、フレームを実際に処理する。

次に、図８−１のフローチャートを参照して、登録期間における本実施形態の動作について説明をする。

まず、ステップＳ１０１において、これから生成しようとする許可リストの曜日・時間を登録する。例えば、「月曜日：８：３０〜１７：２９」と設定した場合は、月曜日の８：３０〜１７：２９が学習期間になると共に、月曜日の８：３０〜１７：２９における運用時に参照される許可リストが生成される。

次に、ステップＳ１０２において、セキュリティスイッチ１００は、フレーム解析部１１０が登録期間に設定されているか否かを判定する。ここで、登録期間に設定されているならば（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３に進む。一方で、登録期間に設定されていないならば（Ｓ１０２：Ｎｏ）、すなわち、運用期間に設定されているならば、図８−２のステップＳ１０８に進む。

次に、ステップＳ１０３において、フレーム解析部１１０がフレーム解析をし、許可リスト生成部１２０に向けてフレーム情報を送信する。なお、この際、実際のフレームは、通信制御部１５０を経由して、出力フレームとして出力される。

次に、ステップＳ１０４において、フレーム解析部１１０が送信したフレーム情報に対し、曜日・時間管理部１４０が、現時点の曜日と時間のデータを付与する。

次に、ステップＳ１０５において、許可リスト生成部１２０が、現時点の曜日と時間のデータが付与されたフレーム情報を受信し、許可リスト情報を生成する。

次に、ステップＳ１０６において、許可リスト生成部１２０が、生成した許可リスト情報を許可リスト記憶部１３０に転送する。

次に、ステップＳ１０７において、許可リスト記憶部１３０が、転送されてきた許可リスト情報を記憶する。

次に、ステップＳ１０８において、セキュリティスイッチ１００が、登録期間が終了したか否か判断する。登録期間が終了している場合（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）は、図８−２のステップＳ１０９に移行する。登録期間が終了していない場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）は、ステップＳ１０３に戻る。

次に、このようにして生成及び更新した許可リストを、運用期間において利用する際の動作について、図８−２を参照して説明をする。

まず、ステップＳ１０９において、運用期間においてセキュリティスイッチ１００が入力フレームを受信すると、フレーム解析部１１０は受信した入力フレームを解析することにより、フレーム情報を抽出する。

次に、ステップＳ１１０において、曜日・時間管理部１４０が、フレーム解析部１１０に対し、現時点の曜日・時間に対応する曜日・時間範囲の選択を指示する。例えば、現時点が月曜日の１２：３０である場合は、「月−昼」の選択を指示する。

次に、ステップＳ１１１において、フレーム解析部１１０は、曜日・時間管理部１４０により選択指示された曜日・時間範囲に対応する許可リストを参照する。例えば上記の例においては、「月−昼」の許可リストを参照する。

次に、ステップＳ１１２において、フレーム解析部１１０は抽出したフレーム情報と参照した許可リストを比較し、両者が一致するか否かを判定する。

両者が一致した場合（Ｓ１１２：Ｙｅｓ）は、フレーム解析部１１０は、許可リストと一致したフレーム情報に対応するフレームに対して、許可リストと一致した場合の動作設定の指示に従い処理をする（ステップＳ１１３）。例えば設定が「通過、通知しない」であれば、フレームにフレーム解析部１１０を通過させることによりフレームを出力する。ただし、通知はしない。

ステップＳ１１３の処理が終了すると、ステップＳ１０９に戻り、新たに受信したフレームを対象として、上述の各動作を繰り返す。

両者が一致しない場合（Ｓ１１２：Ｎｏ）は、フレーム解析部１１０は、許可リストと一致しなかったフレーム情報に対応するフレームに対して、許可リストと一致しなかった場合の動作設定の指示に従い処理をする（ステップＳ１１４）。例えば設定が「廃棄、通知する」であれば、フレームを廃棄し、廃棄したことを設定用端末５０に対して通知する。

ステップＳ１１４の処理が終了すると、ステップＳ１０９に戻り、新たに受信したフレームを対象として、上述の各動作を繰り返す。

上記の第１の実施形態により、特定の端末において、ある曜日のある時間のみ通信させることができるようになり、よりセキュリティを向上させることができるようになる。その理由は、曜日、時間毎に許可リスト記憶部から参照する許可リストを切り替え、フレーム解析部で、受信したフレームのデータと比較、判定するためである。

なお、上記の第１の実施形態では、特定の曜日・時間の許可リストを生成する際、最初の学習期間の設定の段階で、当該特定の曜日・時間の間、学習する設定とした。そうではなく、例えば、学習期間を１週間として、いったん１週間単位での許可リストを生成し、許可リスト記憶部に対する直接操作により、当該１週間単位での許可リストを、曜日・時間単位で分割してもよい。

＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態について図９乃至図１４−２を参照しながら、詳述する。

第２の実施形態は、第１の実施形態に係る図１と同様の基本的構成を有する。ただし、図示は省略するが、図１のセキュリティスイッチ１００の代わりに、セキュリティスイッチ２００が備わる。

第１の実施形態においては、曜日・時間毎に許可リストを生成し、運用している時点での曜日・時間に応じて、参照する許可リストを切り替えていた。一方で、第２の実施形態においては、通信量に応じた許可リストを生成し、運用している時点での通信量に応じて、参照する許可リストを切り替える。

図９に示すように、通信量正常時は、（Ａ）に示すように、ＰＣ１０−１とサーバＰＣ１０−３との間、及びＰＣ１０−２とサーバＰＣ１０−３との間の通信のみを許可するとする。一方で、（Ｂ）に示すように、通信量異常時には、一切の通信を許可しないものとする。

そこで、図１０に示すように、通信量に応じて、参照する許可リストを切り替える。例えば、通信量が０Ｍｂｐｓ〜５Ｍｂｐsの通信量の際は、通信量が正常である際に用いる、「正常」という名称の許可リストを参照して通信を制御する。一方で、通信量が５Ｍｂｐｓを超えた場合は、通信量が異常である際に用いる、「異常」という名称の許可リストを参照して通信を制御する。なお、ここで述べる通信量とはセキュリティスイッチ単位での通信量でもよいし、ポート単位での通信量でもよい。

図１１に示すのは、通信量が正常である際に参照する許可リストの例である。すなわち、図１０の表における「正常」なる名称の許可リストの例である。

第１の実施形態に係る図４の表と同様に、具体的には、例えば、項番１は、受信ポート１から受信したフレームのＭＡＣ−ＤＡ（宛先マックアドレス）が“Ｍ−ＰＣ３”、ＭＡＣ−ＳＡ（送信元マックアドレス）が“Ｍ−ＰＣ１”、Ｔｙｐｅが“０ｘ０８００”（ＩＰｖ４）、ＶＩＤが“０”、ＩＰ−ＳＡ（送信元ＩＰアドレス）が“ＩＰ−ＰＣ１”、ＩＰ−ＤＡ（宛先ＩＰアドレス）が“ＩＰ−ＰＣ３”、プロトコルが“６”（ＴＣＰ）、Ｌ４ＳＰ（ＴＣＰヘッダ内の送信元ポート番号）が“３０００”、Ｌ４ＤＰ（ＴＣＰヘッダ内の宛先ポート番号）が“２３”のフレームを示す。

また、図１２に示すのは、通信量が異常である際に参照する許可リストの例である。すなわち、図１０の表における「異常」なる名称の許可リストの例である。

図１２の表においては、一切のデータが登録されていない。すなわち、図１２の表に占めす許可リストを参照した場合、当該許可リストと一致するフレームは存在しない。

図１１及び図１２に例示した許可リストにフレームが一致した場合、及び一致しない場合の動作設定例は、図６と同様である。具体的には、図１１に示す許可リストに一致したフレームは、セキュリティスイッチ２００を通過させるとともに、設定用端末５０には通知しない。一方で、許可リストと一致しないフレームは、廃棄されると共に、廃棄された旨を、設定用端末５０に通知する。また、図１２に示す許可リストを参照する場合は、許可リストに一致するフレームは存在しないため、全てのフレームは、廃棄されると共に、廃棄された旨を、設定用端末５０に通知する。

次に、図１３を参照して、第２の実施形態に係るセキュリティスイッチ２００に含まれる機能ブロックについて説明する。なお、図１３においては、第１の実施形態に係るセキュリティスイッチ１００と同一の構成要素については、同一の符号を用いて示す。

セキュリティスイッチ２００は、曜日・時間管理部１４０、及び通信制御部１５０を含まない代わりに、通信量監視部２１０、通信量管理部２２０、及び通信制御部２３０を含む点で、第１の実施形態に係るセキュリティスイッチ１００とは異なる。

通信量監視部２１０は、通過するデータの通信量を監視し、定期的に通信量管理部２２０に通信量を通知する。監視する粒度は、物理ポート単位でもよいし、装置単位でもよい。監視する通信量の範囲は、通信量管理部２２０の指示に従う。

通信量管理部２２０は、通信量設定手段により、学習期間における通信量期待値を設定する。設定は、ある程度の幅を持たせた設定がされる。例えば、「０Ｍｂｐs以上、５Ｍｂｐｓ以下」と設定しても良く、「５Ｍｂｐｓ±２０％」と設定しても良い。実際の通信量がこの幅の範囲内にある場合は、通信量が正常であると判断され、この幅を超えた場合は、通信量が異常であると判断される。この通信量期待値は、フレーム解析部１１０から許可リスト生成部１２０にフレーム情報を受け渡す際、フレーム情報に付与される。その後、当該通信量期待値は、許可リスト記憶部１３０に許可リストが記憶される際、当該許可リストの属性として、同時に記憶される。

また、通信量管理部２２０は、通信量監視部２１０から通信量を定期的に入手すると共に、許可リスト記憶部１３０から許可リストが対応する通信量期待値のデータを入手する。更に、定期的に通信量監視部２１０から入手した通信量と、許可リスト記憶部１３０から入手した通信量期待値データとを比較し、実際の通信量が通信量期待値の範囲外にある場合は、フレーム解析部１１０が参照する許可リストの選択を指示する。加えて、通信制御部２３０に対して帯域制御等の指示をしても良い。実際の通信量が通信量期待値の範囲内に戻った場合は、再度、フレーム解析部１１０が参照する許可リストの選択、及び通信制御部２３０に対する指示を実施する。

通信制御部２３０は、フレーム解析部１１０に設定された動作設定に従い、フレームを実際に処理する。更に、通信量管理部２２０からの指示に従い、帯域制御などの通信制御を行ってもよい。

次に、図１４−１のフローチャートを参照して、登録期間における本実施形態の動作について説明をする。

まず、ステップＳ２０１において、セキュリティスイッチ２００は、フレーム解析部１１０が登録期間に設定されているか否かを判定する。ここで、登録期間に設定されているならば（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０２に進む。一方で、登録期間に設定されていないならば（Ｓ２０１：Ｎｏ）、すなわち、運用期間に設定されているならば、図１４−２のステップＳ２０９に進む。

次に、ステップＳ２０２において、フレーム解析部１１０がフレーム解析をし、許可リスト生成部１２０に向けてフレーム情報を送信する。なお、この際、実際のフレームは、通信量監視部２１０及び通信制御部２３０を経由して、出力フレームとして出力される。

次に、ステップＳ２０３において、フレーム解析部１１０が送信したフレーム情報に対し、通信量管理部２２０が、通信量期待値のデータを付与する。例えば、通信量０Ｍｂｐs〜５Ｍｂｐｓを通信量正常の範囲内とする場合は、「０Ｍｂｐｓ〜５Ｍｂｐs」なるデータを付与する。

次に、ステップＳ２０４において、許可リスト生成部１２０が、通信量期待値が付与されたフレーム情報を受信し、実際の通信量が通信量期待値の範囲内である場合の許可リスト情報を生成する。

次に、ステップＳ２０５において、許可リスト生成部１２０が、生成した許可リスト情報を許可リスト記憶部１３０に転送する。

次に、ステップＳ２０６において、許可リスト記憶部１３０が、転送されてきた許可リスト情報を記憶する。

次に、ステップＳ２０７において、セキュリティスイッチ１００が、登録期間が終了したか否か判断する。登録期間が終了している場合（Ｓ２０７：Ｙｅｓ）は、ステップＳ２０８に移行する。登録期間が終了していない場合（Ｓ２０７：Ｎｏ）は、ステップＳ２０２に戻る。

次に、ステップＳ２０８において、利用者が許可リスト記憶部１３０に対して直接操作することにより、通信量が通信量期待値の範囲外だった場合の許可リスト、例えば図１２の許可リストを生成する。なお、例えば、通信量が通信量期待値の範囲外だった場合の許可リストを、図１２のような空リストとすることが事前に定まっているような場合は、利用者の操作を介することなく、許可リスト生成部１２０が、自動的に、通信量が通信量期待値の範囲外だった場合の許可リストを生成しても良い。

このようにして生成及び更新した許可リストを、運用期間において利用する際の動作について、図１４−２を参照して説明をする。

まず、ステップＳ２０９において、運用期間においてセキュリティスイッチ１００が入力フレームを受信すると、フレーム解析部１１０は受信した入力フレームを解析することにより、フレーム情報を抽出する。

次に、ステップＳ２１０において、通信量監視部２１０が、現時点の通信量を通信量管理部２２０に送信する。

次に、ステップＳ２１１において、通信量管理部２２０が、現時点の通信量と、許可リスト記憶部１３０に記憶された許可リストの属性となっている通信量期待値の範囲とを比較し、フレーム解析部１１０に対し、現時点の通信量に対応する通信量期待値範囲の選択を指示する。例えば現時点での通信量が２Ｍｂｐｓの場合は、図１０の表の項番１である「通信量正常」の選択を指示し、現時点の通信量が１０Ｍｂｐｓの場合は、図１０の表の項番２である「通信量異常」の選択を指示する。

次に、ステップＳ２１２において、フレーム解析部１１０が、ステップＳ２１１において、通信量管理部２２０により選択を指示された通信量範囲に対応する許可リストを参照する。

次に、ステップＳ２１３において、フレーム解析部１１０は抽出したフレーム情報と参照した許可リストとを比較し、両者が一致するか否かを判定する。

両者が一致した場合（Ｓ２１３：Ｙｅｓ）は、フレーム解析部１１０は、許可リストと一致したフレーム情報に対応するフレームに対して、許可リストと一致した場合の動作設定の指示に従い処理をする（ステップＳ２１４）。例えば設定が「通過、通知しない」であれば、フレームにフレーム解析部１１０を通過させることによりフレームを出力する。ただし、通知はしない。

ステップＳ２１４の処理が終了すると、ステップＳ２０９に戻り、新たに受信したフレームを対象として、上述の各動作を繰り返す。

両者が一致しない場合（Ｓ２１３：Ｎｏ）は、フレーム解析部１１０は、許可リストと一致しなかったフレーム情報に対応するフレームに対して、許可リストと一致しなかった場合の動作設定の指示に従い処理をする（ステップＳ２１５）。例えば設定が「廃棄、通知する」であれば、フレームを廃棄し、廃棄したことを設定用端末５０に対して通知する。

ステップＳ２１５の処理が終了すると、ステップＳ２０９に戻り、新たに受信したフレームを対象として、上述の各動作を繰り返す。

上記の第２の実施形態により、正規の通信フローの通信量が、通常時と比較して、一定の範囲を超えた場合に通信制御（遮断、迂回、帯域制御など）することができるようになる。その理由は、通信量監視部２１０により監視される通信量と正常時の通信量期待値とを通信量管理部２２０で比較し、範囲外であれば、通信制御部２３０で通信制御するためである。

なお、上記の説明では、通信量が正常の場合と異常の場合の２通りの許可リストのみ例示しているが、本実施形態はこれには限定されず、通信量に応じて３通り以上の許可リストを生成・参照しても良い。

＜第３の実施形態＞
以下、本発明の第３の実施形態について図１５乃至図２１−２を参照しながら、詳述する。

第３の実施形態は、第１の実施形態に係る図１と同様の基本的構成を有する。ただし、図示は省略するが、図１のセキュリティスイッチ１００の代わりに、セキュリティスイッチ３００が備わる。

第１の実施形態においては、曜日・時間毎に許可リストを生成し、運用している時点での曜日・時間に応じて、参照する許可リストを切り替えていた。また、第２の実施形態においては、通信量に応じた許可リストを生成し、運用している時点での通信量に応じて、参照する許可リストを切り替えていた。第３の実施形態は、これらの複合、すなわち、曜日・時間・通信量に応じた許可リストを生成し、運用している時点での曜日・時間・通信量に応じて、参照する許可リストを切り替える。

図１５（Ａ）に示すように、例えば、平日（月曜日から金曜日）の８：３０〜１７：２９の時間帯において通信量が正常である場合は、ＰＣ１０−１とサーバＰＣ１０−３との間、及びＰＣ１０−２とサーバＰＣ１０−３との間の通信のみを許可するものとする。また、平日（月曜日から金曜日）の１７：３０〜８：２９の時間帯において通信量が正常である場合は、図１５（Ｂ）に示すように、サーバＰＣ１０−３とバックアップ・サーバＰＣ１０−４との間に通信のみを許可するものとする。更に、平日（月曜日から金曜日）において通信量が異常である場合は、図１５（Ｃ）に示すように、一切の通信を許可しないものとする。

そこで、図１６に示すように複数の許可リストを用意する。すなわち、各曜日の８：３０〜１７：２９及び１７：３０〜８：２９のそれぞれの時間帯毎に、通信量が正常の場合と異常の場合の許可リストを生成し、運用の際に参照するとする。例えば、日曜日の８：３０〜１７：２９の時間帯において通信量が正常である場合におけるセキュリティスイッチ３００の運用のために、「日−昼−正常」という許可リストを生成し、当該時間帯での運用時においては、「日−昼−正常」という許可リストを参照して通信を制御する。また、日曜日の８：３０〜１７：２９の時間帯において通信量が異常である場合におけるセキュリティスイッチ３００の運用のために、「日−昼−異常」という許可リストを生成し、当該時間帯においては、「日−昼−異常」という許可リストを参照して通信を制御する。同様に、日曜日の１７：３０〜８：２９の時間帯において通信量が正常である場合におけるセキュリティスイッチ１００の運用のために、「日−夜−正常」という許可リストを生成し、当該時間帯での運用時においては、「日−夜−正常」という許可リストを参照して通信を制御する。また、日曜日の１７：３０〜８：２９の時間帯において通信量が異常である場合におけるセキュリティスイッチ１００の運用のために、「日−夜−異常」という許可リストを生成し、当該時間帯での運用時においては、「日−夜−異常」という許可リストを参照して通信を制御する。以下同様に、月曜日から土曜日各々の、８：３０〜１７：２９及び１７：３０〜８：２９の時間帯毎に、通信量が正常である場合と異常である場合の許可リストを生成し、各許可リストが対応する時間帯に当該許可リストを参照することにより、セキュリティスイッチ１００を運用する。

図１７に示すのは、平日（月曜日から金曜日）の８：３０〜１７：２９の時間帯において通信量が正常の場合に対応する許可リストの例である。すなわち、図１６の表における、「月−昼−正常」、「火−昼−正常」、「水−昼−正常」、「木−昼−正常」、「金−昼−正常」なる名称の許可リストの例である。

具体的には、例えば、項番１は、受信ポート１から受信したフレームのＭＡＣ−ＤＡ（宛先マックアドレス）が“Ｍ−ＰＣ３”、ＭＡＣ−ＳＡ（送信元マックアドレス）が“Ｍ−ＰＣ１”、Ｔｙｐｅが“０ｘ０８００”（ＩＰｖ４）、ＶＩＤが“０”、ＩＰ−ＳＡ（送信元ＩＰアドレス）が“ＩＰ−ＰＣ１”、ＩＰ−ＤＡ（宛先ＩＰアドレス）が“ＩＰ−ＰＣ３”、プロトコルが“６”（ＴＣＰ）、Ｌ４ＳＰ（ＴＣＰヘッダ内の送信元ポート番号）が“３０００”、Ｌ４ＤＰ（ＴＣＰヘッダ内の宛先ポート番号）が“２３”のフレームを示す。

また、図１８に示すのは、平日（月曜日から金曜日）の１７：３０〜８：２９の時間帯において通信量が正常である場合に対応する許可リストの例である。すなわち、図３の表における、「月−夜−正常」、「火−夜−正常」、「水−夜−正常」、「木−夜−正常」、「金−夜−正常」の許可リストの例である。

具体的には、例えば、項番５は、受信ポート３から受信したフレームのＭＡＣ−ＤＡ（宛先マックアドレス）が“Ｍ−ＰＣ４”、ＭＡＣ−ＳＡ（送信元マックアドレス）が“Ｍ−ＰＣ３”、Ｔｙｐｅが“０ｘ０８００”（ＩＰｖ４）、ＶＩＤが“０”、ＩＰ−ＳＡ（送信元ＩＰアドレス）が“ＩＰ−ＰＣ３”、ＩＰ−ＤＡ（宛先ＩＰアドレス）が“ＩＰ−ＰＣ４”、プロトコルが“６”（ＴＣＰ）、Ｌ４ＳＰ（ＴＣＰヘッダ内の送信元ポート番号）が“ａｎｙ”、Ｌ４ＤＰ（ＴＣＰヘッダ内の宛先ポート番号）が“ａｎｙ”のフレームを示す。

また、図１９に示すのは、通信量が異常である際に参照する許可リストの例である。すなわち、図１６の表における「月−昼−異常」、「月−夜−異常」、「火−昼−異常」、「火−夜−異常」、「水−昼−異常」、「水−夜−異常」、「木−昼−異常」、「木−夜−異常」、「金−昼−異常」、「金−夜−異常」なる名称の許可リストの例である。

図１９の表においては、一切のデータが登録されていない。すなわち、図１９の表に示す許可リストを参照した場合、当該許可リストと合致するフレームは存在しない。

図１７乃至図１９に例示した許可リストにフレームが一致した場合、及び一致しない場合の動作設定例は、図６と同様である。具体的には、図１７及び図１８に示す許可リストに一致したフレームは、セキュリティスイッチ３００を通過させるとともに、設定用端末５０には通知しない。一方で、許可リストと一致しないフレームは、廃棄されると共に、廃棄された旨を、設定用端末５０に通知する。また、図１９に示す許可リストを参照する場合は、許可リストに一致するフレームは存在しないため、全てのフレームは、廃棄されると共に、廃棄された旨を、設定用端末５０に通知する。

次に、図２０を参照して、第３の実施形態に係るセキュリティスイッチ３００に含まれる機能ブロックについて説明する。なお、図２０においては、第１の実施形態に係るセキュリティスイッチ１００、及び第２の実施形態に係るセキュリティスイッチ２００と同一の構成要素については、同一の符号を用いて示す。

セキュリティスイッチ３００は、第１の実施形態に係るセキュリティスイッチ１００と第２の実施形態に係るセキュリティスイッチ２００とが共に有する、フレーム解析部１１０、許可リスト生成部１２０、及び許可リスト記憶部１３０を含む。また、セキュリティスイッチ３００は、第１の実施形態に係るセキュリティスイッチ１００が有する、曜日・時間管理部１４０を含む。更に、セキュリティスイッチ３００は、第２の実施形態に係るセキュリティスイッチ２００が有する、通信量監視部２１０、通信量管理部２２０、及び通信制御部２３０を含む。

セキュリティスイッチ３００の各ブロックの動作のうち、セキュリティスイッチ１００及びセキュリティスイッチ２００が含む、対応するブロックの動作と異なる点は、以下の通りである。

フレーム解析部１１０は、入力フレーム受信時、登録期間であった場合、受信した入力フレームからフレーム情報を抽出し、通信量管理部２２０から受信した通信量期待値、及び、曜日・時間管理部１４０から受信した現時点での曜日・時間のデータを付与した上で、後述の許可リスト生成部１２０に渡す。

また、フレーム解析部１１０は、入力フレーム受信時、運用期間であった場合、受信した入力フレームからフレーム情報を抽出する。そして、抽出したフレーム情報と、許可リスト記憶部１３０が記憶している許可リストのうち、現時点での曜日・時間・通信量に対応する許可リストとを比較する。

更に、通信量監視部２１０が監視する通信量の粒度は、物理ポート単位でもよく、装置単位でもよく、各許可リストが対応する曜日・時間範囲単位でもよい。

次に、図２１−１のフローチャートを参照して、登録期間における本実施形態の動作について説明をする。

まず、ステップＳ３０１において、これから生成しようとする許可リストの曜日・時間を登録する。例えば、「月曜日：８：３０〜１７：２９」と設定した場合は、月曜日の８：３０〜１７：２９が学習期間になると共に、月曜日の８：３０〜１７：２９における運用時に参照される許可リストが生成される。

次に、ステップＳ３０２において、セキュリティスイッチ３００は、フレーム解析部１１０が登録期間に設定されているか否かを判定する。ここで、登録期間に設定されているならば（Ｓ３０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０３に進む。一方で、登録期間に設定されていないならば（Ｓ３０２：Ｎｏ）、すなわち、運用期間に設定されているならば、図２１−２のステップＳ３１１に進む。

次に、ステップＳ３０３において、フレーム解析部１１０がフレーム解析をし、許可リスト生成部１２０に向けてフレーム情報を送信する。なお、この際、実際のフレームは、通信量監視部２１０及び通信制御部２３０を経由して、出力フレームとして出力される。

次に、ステップＳ３０４において、フレーム解析部１１０が送信したフレーム情報に対し、通信量管理部２２０が、通信量期待値のデータを付与する。例えば、通信量０Ｍｂｐs〜５Ｍｂｐｓを通信量正常の範囲内とする場合は、「０Ｍｂｐｓ〜５Ｍｂｐs」なるデータを付与する。

次に、ステップＳ３０５において、通信量期待値が付与されたフレーム情報に対し、曜日・時間管理部１４０が、更に、現時点の曜日と時間のデータを付与する。

次に、ステップＳ３０６において、許可リスト生成部１２０が、現時点の曜日と時間のデータ、及び通信量期待値のデータが付与されたフレーム情報を受信し、許可リスト情報を生成する。

次に、ステップＳ３０７において、許可リスト生成部１２０が、生成した許可リストを許可リスト記憶部１３０に転送する。

次に、ステップＳ３０８において、許可リスト記憶部１３０が、転送されてきた許可リストを記憶する。

次に、ステップＳ３０９において、セキュリティスイッチ１００が、登録期間が終了したか否か判断する。登録期間が終了している場合（Ｓ３０９：Ｙｅｓ）は、ステップＳ３１０に移行する。登録期間が終了していない場合（Ｓ３０９：Ｎｏ）は、ステップＳ３０３に戻る。

次に、ステップＳ３１０において、利用者が許可リスト記憶部１３０に対して直接操作することにより、通信量が通信量期待値の範囲外だった場合の許可リスト、例えば図１９の許可リストを生成する。なお、例えば、通信量が通信量期待値の範囲外だった場合の許可リストを、図１９のような空リストとすることが事前に定まっているような場合は、利用者の操作を介することなく、許可リスト生成部１２０が、自動的に、通信量が通信量期待値の範囲外だった場合の許可リストを生成しても良い。

このようにして生成及び更新した許可リストを、運用期間において利用する際の動作について、図２１−２を参照して説明をする。

まず、ステップＳ３１１において、運用期間中にセキュリティスイッチ３００が入力フレームを受信すると、フレーム解析部１１０は受信した入力フレームを解析することにより、フレーム情報を抽出する。

次に、ステップＳ３１２において、通信量監視部２１０が、現時点の通信量を通信量管理部２２０に送信する。

次に、ステップＳ３１３において、通信量管理部２２０が、現時点の通信量と、許可リスト記憶部１３０に記憶された許可リストの属性となっている通信量期待値の範囲とを比較し、フレーム解析部１１０に対し、現時点の通信量に対応する通信量期待値範囲の選択を指示する。例えば現時点での通信量が２Ｍｂｐｓの場合は、「通信量正常」の選択を指示し、現時点の通信量が１０Ｍｂｐｓの場合は、「通信量異常」の選択を指示する。

次に、ステップＳ３１４において、曜日・時間管理部１４０が、フレーム解析部１１０に対し、現時点の曜日・時間に対応する曜日・時間範囲の選択を指示する。例えば現時点が月曜日の１２：３０である場合は、「月−昼」の選択を指示する。

次に、ステップＳ３１５において、フレーム解析部１１０が、ステップＳ３１３において、通信量管理部２２０により選択指示された通信量範囲、及びステップＳ３１４において、曜日・時間管理部１４０により選択指示された曜日・時間範囲に対応する許可リストを参照する。例えば、ステップＳ３１３において「通信量正常」を選択し、ステップＳ３１４において「月−昼」を選択した場合は、「月−昼−正常」の許可リストを参照する。

次に、ステップＳ３１６において、フレーム解析部１１０は抽出したフレーム情報と参照した許可リストとを比較し、両者が一致するか否かを判定する。

両者が一致した場合（Ｓ３１６：Ｙｅｓ）は、フレーム解析部１１０は、許可リストと一致したフレーム情報に対応するフレームに対して、許可リストと一致した場合の動作設定の指示に従い処理をする（ステップＳ３１７）。例えば設定が「通過、通知しない」であれば、フレームにフレーム解析部１１０を通過させることによりフレームを出力する。ただし、通知はしない。

ステップＳ３１７の処理が終了すると、ステップＳ３１１に戻り、新たに受信したフレームを対象として、上述の各動作を繰り返す。

両者が一致しない場合（Ｓ３１６：Ｎｏ）は、フレーム解析部１１０は、許可リストと一致しなかったフレーム情報に対応するフレームに対して、許可リストと一致しなかった場合の動作設定の指示に従い処理をする（ステップＳ３１８）。例えば設定が「廃棄、通知する」であれば、フレームを廃棄し、廃棄したことを設定用端末５０に対して通知する。

ステップＳ３１８の処理が終了すると、ステップＳ３１１に戻り、新たに受信したフレームを対象として、上述の各動作を繰り返す。

上記の第３の実施形態により、特定の端末において、ある曜日のある時間のみ通信させることができるようになり、よりセキュリティを向上させることができるようになる。その理由は、曜日、時間毎に許可リスト記憶部から参照する許可リストを切り替え、フレーム解析部で、受信したフレームのデータと比較、判定するためである。更に、正規の通信フローの通信量が、通常時と比較して、一定の範囲を超えた場合に通信制御（遮断、迂回、帯域制御など）することができるようになる。その理由は、通信量監視部２１０により監視される通信量と通常時の通信量を通信量管理部２２０で比較し、範囲外であれば、通信制御部２３０で、通信制御するためである。

なお、上記の第３の実施形態では、特定の曜日・時間の許可リストを生成する際、最初の学習期間の設定の段階で、当該特定の曜日・時間の間、学習する設定とした。そうではなく、例えば、学習期間を１週間として、いったん１週間単位での許可リストを生成し、許可リスト記憶部に対する直接操作により、当該１週間単位での許可リストを、曜日・時間単位で分割してもよい。

上記のセキュリティスイッチ、通信端末及び設定用端末のそれぞれは、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせによりそれぞれ実現することができる。また、上記のセキュリティスイッチ、通信端末及び設定用端末により行なわれる中継方法も、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ(Programmable ROM)、ＥＰＲＯＭ(Erasable PROM)、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ(random access memory）)を含む。

また、上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態ではあるが、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。

例えば、以下のように各実施形態を変形することが可能である。

上述の各実施形態では、セキュリティスイッチがインターネットに接続していたが、必ずしもインターネットに接続する必要はない。インターネットに接続していない場合であっても、例えば、悪意を持っているユーザが社内ネットワークに不正な端末を接続したような場合に発生する悪意のあるフレームを検出することができる。

上述の各実施形態では、登録期間となってから所定時間経過後に運用期間となり、動作を継続していた。この場合に、運用期間から再度登録期間に遷移し、遷移後所定時間が経過したならば、再度運用期間に遷移するようにしても良い。つまり、再登録を行うことにより、許可リストを更新するようにしても良い。

例えば、運用期間遷移後に、新たに通信端末を追加した場合に、再登録を行うことにより、かかる追加した通信端末に関するフレームを許可リストに追加するようにしても良い。この場合に、許可リストをまっさらな状態として、ゼロから許可リストを作りなおしても良いし、既存の許可リストに新たにフレーム情報を追加するようにしても良い。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

（付記１）
中継装置であって、
当該中継装置による受信後、第１の処理の対象となるフレームのリストを記憶する記憶手段と、
受信したフレームを前記リストと照合する解析手段と、
前記解析手段による照合時に、前記受信したフレームが前記リストに記載のフレームと合致した場合は、前記受信したフレームに前記第１の処理をし、合致しなかった場合は、前記受信したフレームに第２の処理をする制御手段とを備え、
前記リストは曜日及び時間に応じて複数存在し、前記解析手段は、前記受信したフレームと運用時の曜日及び時間に対応したリストとを照合することを特徴とする中継装置。

（付記２）
付記１に記載の中継装置であって、
前記リストは、前記曜日及び前記時間に加え、運用時の通信量に応じて複数存在し、前記解析手段は、前記受信したフレームと運用時の曜日、時間、及び通信量に対応したリストとを照合することを特徴とする中継装置。

（付記３）
中継装置であって、
当該中継装置による受信後、第１の処理の対象となるフレームのリストを記憶する記憶手段と、
受信したフレームを前記リストと照合する解析手段と、
前記解析手段による照合時に、前記受信したフレームが前記リストに記載のフレームと合致した場合は、前記受信したフレームに前記第１の処理をし、合致しなかった場合は、前記受信したフレームに第２の処理をする制御手段とを備え、
前記リストは、運用時の通信量に応じて複数存在し、前記解析手段は、前記受信したフレームと運用時の通信量に対応したリストとを照合することを特徴とする中継装置。

（付記４）
付記１乃至３のいずれか１に記載の中継装置であって、
前記第１の処理は、前記フレームの宛先に前記フレームを転送することを含み、前記第２の処理は、前記フレームの宛先に前記フレームを転送することを含まないことを特徴とする中継装置。

（付記５）
付記２乃至４のいずれか１に記載の中継装置であって、
前記運用時の通信量として、当該中継装置単位の通信量が監視されることを特徴とする中継装置。

（付記６）
付記２乃至４のいずれか１に記載の中継装置であって、
前記運用時の通信量として、当該中継装置の物理ポート単位の通信量が監視されることを特徴とする中継装置。

（付記７）
付記２乃至４のいずれか１に記載の中継装置であって、
前記運用時の通信量として、前記曜日及び前記時間単位の通信量が監視されることを特徴とする中継装置。

（付記８）
付記１乃至７の何れか１に記載の中継装置と、前記中継装置に接続された設定用端末とを備えた通信システムであって、
前記設定用端末が受け付けたユーザからの操作に応じて、前記各処理それぞれの内容及び前記リストの内容の、一部又は全部を変更することを特徴とする通信システム。

（付記９）
中継装置で用いられる中継方法であって、
前記中継装置による受信後、第１の処理の対象となるフレームのリストを記憶するステップと、
受信したフレームを前記リストと照合するステップと、
前記解析手段による照合時に、前記受信したフレームが前記リストに記載のフレームと合致した場合は、前記受信したフレームに前記第１の処理をし、合致しなかった場合は、前記受信したフレームに第２の処理をするステップとを有し、
前記リストは曜日及び時間に応じて複数存在し、前記解析手段は、前記受信したフレームと運用時の曜日及び時間に対応したリストとを照合することを特徴とする中継方法。

（付記１０）
コンピュータを中継装置として機能させる中継用プログラムであって、
前記コンピュータを、
前記中継装置による受信後、第１の処理の対象となるフレームのリストを記憶する記憶手段と、
受信したフレームを前記リストと照合する解析手段と、
前記解析手段による照合時に、前記受信したフレームが前記リストに記載のフレームと合致した場合は、前記受信したフレームに前記第１の処理をし、合致しなかった場合は、前記受信したフレームに第２の処理をする制御手段とを備え、
前記リストは曜日及び時間に応じて複数存在し、前記解析手段は、前記受信したフレームと運用時の曜日及び時間に対応したリストとを照合する中継装置として機能させる中継用プログラム。

本発明は、中継装置におけるセキュリティ対策に好適である。

１０ １０−１ １０−２ １０−３ １０−４ １０−ｎ 通信端末
５０ 設定用端末
１００ ２００ ３００ セキュリティスイッチ
１１０ フレーム解析部
１２０ 許可リスト生成部
１３０ 許可リスト記憶部
１４０ 曜日・時間管理部
１５０ 通信制御部
２１０ 通信量監視部
２２０ 通信量管理部
２３０ 通信制御部
５００ ファイアウォール
７００ インターネット

Claims (10)

1. 中継装置であって、
   当該中継装置による受信後、第１の処理の対象となるフレームのリストを記憶する記憶手段と、
   １のＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）のみと接続する第１の接続ポートと、
   １のＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）機器のみと接続する第２の接続ポートと、
   前記第１または第２の接続ポートから受信したフレームを前記リストと照合する解析手段と、
   前記解析手段による照合時に、前記受信したフレームが前記リストに記載のフレームと合致した場合は、前記受信したフレームに前記第１の処理をし、合致しなかった場合は、前記受信したフレームに第２の処理をする制御手段とを備え、
   前記リストは曜日及び時間に応じて複数存在し、前記解析手段は、前記受信したフレームと運用時の曜日及び時間に対応したリストとを照合し、
   前記リストは、前記第１または第２の接続ポートを識別する情報を含み、前記解析手段は、前記照合時に、さらに、前記第１または第２の接続ポートを識別する情報を条件とする、
   ことを特徴とする中継装置。
2. 請求項１に記載の中継装置であって、
   前記リストは、前記曜日及び前記時間に加え、運用時の通信量に応じて複数存在し、前記解析手段は、前記受信したフレームと運用時の曜日、時間、及び通信量に対応したリストとを照合することを特徴とする中継装置。
3. 請求項１または２に記載の中継装置であって、
   インターネットを介さずに、前記第１の接続ポートに接続された前記ＰＬＣと、前記第２の接続ポートに接続された前記ＩｏＴ機器との通信を中継することを特徴とする中継装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の中継装置であって、
   前記第１の処理は、前記フレームの宛先に前記フレームを転送することを含み、前記第２の処理は、前記フレームの宛先に前記フレームを転送することを含まないことを特徴とする中継装置。
5. 請求項２に記載の中継装置であって、
   前記運用時の通信量として、当該中継装置単位の通信量が監視されることを特徴とする中継装置。
6. 請求項２に記載の中継装置であって、
   前記運用時の通信量として、当該中継装置の物理ポート単位の通信量が監視されることを特徴とする中継装置。
7. 請求項２に記載の中継装置であって、
   前記運用時の通信量として、前記曜日及び前記時間単位の通信量が監視されることを特徴とする中継装置。
8. 請求項１乃至７の何れか１項に記載の中継装置と、前記中継装置に接続された設定用端末とを備えた通信システムであって、
   前記設定用端末が受け付けたユーザからの操作に応じて、前記各処理それぞれの内容及び前記リストの内容の、一部又は全部を変更することを特徴とする通信システム。
9. 中継装置で用いられる中継方法であって、
   前記中継装置による受信後、第１の処理の対象となるフレームのリストを記憶するステップと、
   １のＰＬＣのみと接続する第１の接続ポート、または１のＩｏＴ機器のみと接続する第２の接続ポートから受信したフレームを前記リストと照合するステップと、
   前記照合するステップによる前記照合時に、前記受信したフレームが前記リストに記載のフレームと合致した場合は、前記受信したフレームに前記第１の処理をし、合致しなかった場合は、前記受信したフレームに第２の処理をするステップと、を有し、
   前記リストは曜日及び時間に応じて複数存在し、前記照合するステップでは、前記受信したフレームと運用時の曜日及び時間に対応したリストとを照合し、
   前記リストは、前記第１または第２の接続ポートを識別する情報を含み、前記照合するステップでは、前記照合時に、さらに、前記第１または第２の接続ポートを識別する情報を条件とすることを特徴とする中継方法。
10. コンピュータを中継装置として機能させる中継用プログラムであって、
    前記コンピュータを、
    前記中継装置による受信後、第１の処理の対象となるフレームのリストを記憶する記憶手段と、
    １のＰＬＣのみと接続する第１の接続ポート、または１のＩｏＴ機器のみと接続する第２の接続ポートから受信したフレームを前記リストと照合する解析手段と、
    前記解析手段による照合時に、前記受信したフレームが前記リストに記載のフレームと合致した場合は、前記受信したフレームに前記第１の処理をし、合致しなかった場合は、前記受信したフレームに第２の処理をする制御手段とを備え、
    前記リストは曜日及び時間に応じて複数存在し、前記解析手段は、前記受信したフレームと運用時の曜日及び時間に対応したリストとを照合し、
    前記リストは、前記第１または第２の接続ポートを識別する情報を含み、前記解析手段は、前記照合時に、さらに、前記第１または第２の接続ポートを識別する情報を条件とする中継装置として機能させる中継用プログラム。

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