JPWO2019049285A1 - 不正接続検知装置、不正接続検知方法および情報処理プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態1にかかる不正接続検知装置が適用されるネットワークシステムの一例を示す図である。ネットワークシステム100は、実施の形態1にかかる不正接続検知装置1と、1台以上の機器2とを備える。不正接続検知装置1は情報処理装置により実現される。不正接続検知装置1および機器2は、バスライン3に接続され、バス型のネットワークを構成する。機器2は、バスライン3への接続が許可され、バスライン3を介して他の機器2および不正接続検知装置1との通信が可能な正当な機器である。不正接続検知装置1および機器2により構成されるバス型のネットワークとしては、CAN(Contoroller Area Network)、LIN(Local Interconnect Network)などが該当する。なお、本発明にかかる不正接続検知装置1が適用されるネットワークをCANおよびLINに限定するものではない。バス型のネットワークであれば本発明にかかる不正接続検知装置1を適用可能である。
図8は、実施の形態2にかかる不正接続検知装置の機能構成ブロックの一例を示す図である。実施の形態2にかかる不正接続検知装置1aは、実施の形態1にかかる不正接続検知装置1に対して温度計測部61を追加し、接続機器数判定部12を接続機器数判定部12aに置き換えたものである。また、不正接続検知装置1aは、複数のしきい値21−1〜21−iを保持している。不正接続検知装置1aの温度計測部61および接続機器数判定部12a以外の構成要素は、実施の形態1にかかる不正接続検知装置1の同じ符号が付された構成要素と同じである。そのため、温度計測部61および接続機器数判定部12a以外の構成要素については説明を省略する。
図9は、実施の形態3にかかる不正接続検知装置の機能構成ブロックの一例を示す図である。実施の形態3にかかる不正接続検知装置1bは、実施の形態1にかかる不正接続検知装置1に対してノイズ除去部71を追加したものである。不正接続検知装置1bのノイズ除去部71以外の構成要素は、実施の形態1にかかる不正接続検知装置1の同じ符号が付された構成要素と同じである。そのため、ノイズ除去部71以外の構成要素については説明を省略する。なお、以下の説明で使用するサンプル点の値および偏差値は、ノイズ除去部71の動作の説明を分かり易くするためのものであり、ノイズ除去部71の動作を限定するものではない。
ノイズ除去部71は、波形取得部11から出力された複数の電圧変動波形を平均化し、平均化後の電圧変動波形をノイズ成分除去後の電圧変動波形として接続機器数判定部12へ出力する。
ノイズ除去部71は、波形取得部11から出力された複数の電圧変動波形のそれぞれを構成している各サンプル点の値の偏差値を求める(図10参照)。図10は、実施の形態3にかかるノイズ除去部71の動作を説明するための図である。図10は、4つの電圧変動波形を処理対象とした場合の例を示している。図10の例の場合、1つのサンプル点に対応する電圧値が4つ存在するため、ノイズ除去部71は、サンプル点ごとに、4つの電圧値それぞれの偏差値を求める。図10に示した例では、サンプル番号がmjのサンプル点の4つの値の偏差値が55,51,47,45、サンプル番号がmkのサンプル点の4つの値の偏差値が52,51,50,31である。
ノイズ除去部71は、波形取得部11から出力された複数の電圧変動波形のそれぞれを構成している各サンプル点の複数の値のうち、最大値および最小値を除去し、最大値および最小値のいずれにも該当しない電圧値を対象として、平均化し、ノイズ成分除去後の電圧変動波形を生成する。
ノイズ除去部71は、波形取得部11から出力された複数の電圧変動波形のそれぞれを構成している各サンプル点の複数の値のうち、中央値を採用し、中央値以外の値を除去する。
図11は、実施の形態4にかかる不正接続検知装置の機能構成ブロックの一例を示す図である。実施の形態4にかかる不正接続検知装置1cは、実施の形態1にかかる不正接続検知装置1に対して機器認証部81を追加したものである。不正接続検知装置1cの機器認証部81以外の構成要素は、実施の形態1にかかる不正接続検知装置1の同じ符号が付された構成要素と同じである。そのため、機器認証部81以外の構成要素については説明を省略する。
図12は、実施の形態5にかかる不正接続検知装置の機能構成ブロックの一例を示す図である。実施の形態5にかかる不正接続検知装置1dは、実施の形態1にかかる不正接続検知装置1の接続機器数判定部12を接続機器数判定部12dに置き換えたものである。また、不正接続検知装置1dは、接続機器数テーブル23を保持している。接続機器数テーブル23は、接続機器数判定部12dがバスライン3への接続機器数を判定する際に使用される。不正接続検知装置1dの接続機器数判定部12d以外の構成要素は、実施の形態1にかかる不正接続検知装置1の同じ符号が付された構成要素と同じである。そのため、接続機器数判定部12d以外の構成要素については説明を省略する。
図16は、実施の形態6にかかる不正接続検知装置の機能構成ブロックの一例を示す図である。実施の形態6にかかる不正接続検知装置1eは、実施の形態1にかかる不正接続検知装置1の接続機器数判定部12を接続機器数判定部12eに置き換えたものである。また、不正接続検知装置1eは、基準波形24を保持している。基準波形24は、接続機器数判定部12eがバスライン3への接続機器数を判定する際に使用される。不正接続検知装置1eの接続機器数判定部12e以外の構成要素は、実施の形態1にかかる不正接続検知装置1の同じ符号が付された構成要素と同じである。そのため、接続機器数判定部12e以外の構成要素については説明を省略する。
V2 = β×V1 …(4)
係数αおよびβはシミュレーションを行うなどして予め求めておく。
Claims (16)
- バスラインの電圧値の経時変化を表す電圧変動波形、または、前記バスラインのインピーダンス値の経時変化を表すインピーダンス変動波形である、計測波形に基づいて、前記バスラインに接続されている機器の数を判定する接続機器数判定部と、
前記接続機器数判定部による前記機器の数の判定結果と、前記バスラインに接続されている正当な機器の数を示す情報とに基づいて、前記バスラインに不正な機器が接続されているか否かを判定する不正接続判定部と、
を備えることを特徴とする不正接続検知装置。 - 前記接続機器数判定部は、前記計測波形を構成する複数のサンプル値としきい値とを比較して前記しきい値を超えるピーク値の数を求め、求めたピーク値の数を前記バスラインに接続されている機器の数とする、
ことを特徴とする請求項1に記載の不正接続検知装置。 - 前記接続機器数判定部は、前記計測波形の面積を算出し、算出した面積に基づいて前記バスラインに接続されている機器の数を判定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の不正接続検知装置。 - 前記接続機器数判定部は、前記バスラインに接続されている機器の接続点で生じた反射波の成分を前記計測波形から抽出する処理を繰り返し実行し、反射波の成分を抽出した数を前記バスラインに接続されている機器の数とする、
ことを特徴とする請求項1に記載の不正接続検知装置。 - 前記計測波形に含まれるノイズ成分を除去するノイズ除去部、
を備え、
前記接続機器数判定部は、前記ノイズ除去部でノイズ成分が除去された後の前記計測波形に基づいて、前記バスラインに接続されている機器の数を判定する、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の不正接続検知装置。 - 前記ノイズ除去部は、複数回にわたって取得された前記計測波形を平均化して前記接続機器数判定部へ出力する、
ことを特徴とする請求項5に記載の不正接続検知装置。 - 前記ノイズ除去部は、複数回にわたって取得された前記計測波形の各々を構成するサンプル値の偏差値を算出し、算出された偏差値が第1のしきい値以上のサンプル値および算出された偏差値が前記第1のしきい値よりも小さい第2のしきい値以下のサンプル値を処理対象から除外し、残ったサンプル値を対象とし、同じサンプル番号のサンプル値の平均値を算出して前記接続機器数判定部へ出力する、
ことを特徴とする請求項5に記載の不正接続検知装置。 - 前記ノイズ除去部は、複数回にわたって取得された前記計測波形の各々について、値が大きい順に一定数のサンプル値を処理対象から除外するとともに、値が小さい順に一定数のサンプル値を処理対象から除外し、残ったサンプル値を対象とし、同じサンプル番号のサンプル値の平均値を算出して前記接続機器数判定部へ出力する、
ことを特徴とする請求項5に記載の不正接続検知装置。 - 前記ノイズ除去部は、複数回にわたって取得された前記計測波形の同じサンプル番号のサンプル値の中央値を求め、各サンプル番号の中央値を前記接続機器数判定部へ出力する、
ことを特徴とする請求項5に記載の不正接続検知装置。 - 前記ノイズ除去部は、複数回にわたって取得された前記計測波形の数が奇数の場合、同じサンプル番号のサンプル値の中から、値を大きい順に並べたときに中央となる1つのサンプル値を選択して前記中央値とし、複数回にわたって取得された前記計測波形の数が偶数の場合、同じサンプル番号のサンプル値の中から、値を大きい順に並べたときに中央となる2つのサンプル値を選択し、選択した2つのサンプル値の平均値を前記中央値とする、
ことを特徴とする請求項9に記載の不正接続検知装置。 - 前記バスラインの周囲の温度を計測する温度計測部、
を備え、
前記接続機器数判定部は、複数のしきい値のうち、前記温度計測部による計測結果に対応するしきい値を使用して前記バスラインに接続されている機器の数を判定する、
ことを特徴とする請求項2に記載の不正接続検知装置。 - 前記不正接続判定部が前記バスラインに不正な機器が接続されていないと判定した場合、前記接続機器数判定部による前記計測波形を構成する複数のサンプル値と前記しきい値との比較結果に基づいて、正当な機器の接続位置に関する情報を生成して記憶し、その後、前記不正接続判定部が前記バスラインに不正な機器が接続されていると判定した場合には、前記接続機器数判定部による前記計測波形を構成する複数のサンプル値と前記しきい値との比較結果と、前記正当な機器の接続位置に関する情報とに基づいて、不正な機器の接続位置を特定する、
ことを特徴とする請求項2または11に記載の不正接続検知装置。 - 不正接続判定部による判定結果を外部に通知する通知部、
を備えることを特徴とする請求項1から12のいずれか一つに記載の不正接続検知装置。 - 前記バスラインに接続されている機器が正当な機器であるか否かを判定する認証処理を実行し、正当な機器であると判断した場合に前記正当な機器の数を示す情報を更新する機器認証部、
を備えることを特徴とする請求項1から13のいずれか一つに記載の不正接続検知装置。 - 接続機器数判定部が、バスラインの電圧値の経時変化を表す電圧変動波形、または、前記バスラインのインピーダンス値の経時変化を表すインピーダンス変動波形である、計測波形に基づいて、前記バスラインに接続されている機器の数を判定するステップと、
不正接続判定部が、前記接続機器数判定部による前記機器の数の判定結果と、前記バスラインに接続されている正当な機器の数を示す情報とに基づいて、前記バスラインに不正な機器が接続されているか否かを判定するステップと、
を含むことを特徴とする不正接続検知方法。 - 接続機器数判定部が、バスラインの電圧値の経時変化を表す電圧変動波形、または、前記バスラインのインピーダンス値の経時変化を表すインピーダンス変動波形である、計測波形に基づいて、前記バスラインに接続されている機器の数を判定するステップと、
不正接続判定部が、前記接続機器数判定部による前記機器の数の判定結果と、前記バスラインに接続されている正当な機器の数を示す情報とに基づいて、前記バスラインに不正な機器が接続されているか否かを判定するステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする情報処理プログラム。
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