スマートシティ計画室

スマートシティの安全性確保：サイバーセキュリティの重要性、国内外の都市事例、計画・実装手法

スマートシティにおけるサイバーセキュリティの重要性と計画の視点

スマートシティの実現には、先進技術の導入と都市インフラやサービスにおけるデータの高度な活用が不可欠です。IoTデバイス、データ連携基盤、AIによる分析、自動化されたシステムなどが連携することで、都市の効率化やQoL向上を目指します。しかし、こうしたシステムの複雑化と相互接続性の高まりは、同時に新たなサイバーセキュリティリスクを生み出しています。都市の重要な機能がサイバー攻撃の標的となり得る状況において、サイバーセキュリティはスマートシティ計画における最優先事項の一つと言えます。

都市計画に携わる専門家にとって、単に技術を導入するだけでなく、それらが持つセキュリティリスクを理解し、計画段階から適切な対策を組み込むことが極めて重要です。本稿では、スマートシティにおけるサイバーセキュリティの理論的側面、国内外の具体的な事例、そして実践的な計画・実装手法について解説し、安全で信頼性の高い未来都市の構築に向けた一助となる情報を提供いたします。

スマートシティ特有のサイバーセキュリティリスクと理論

スマートシティにおけるサイバーセキュリティの課題は、従来のITシステムや産業制御システム（ICS）のそれとは異なる特有の性質を持ちます。その主な要因は、扱うデータの機密性・完全性・可用性の重要度が高いこと、システム構成が多様で複雑であること、そして攻撃が物理的な被害や社会機能の麻痺に直結する可能性があることにあります。

スマートシティの攻撃対象となりうる主な要素には、以下が挙げられます。

• IoTデバイス: 監視カメラ、センサー、スマートメーターなど、大量かつ多様なデバイスがネットワークに接続されます。これらはリソースが限られている場合が多く、脆弱性が狙われやすい標的となり得ます。乗っ取られたデバイスがボットネットを形成したり、不正な情報を送信したりするリスクがあります。
• データ連携基盤: 都市全体のデータを集約・連携するプラットフォームは、機密性の高い個人情報や都市の運用情報が集中するため、最も重要な保護対象です。ここへの不正アクセスは、大規模なプライバシー侵害や情報漏洩につながります。
• 制御システム（OTシステム）: 交通信号制御、上下水道管理、エネルギー供給などの重要インフラを制御するシステムは、物理的な都市機能に直結します。ここへの攻撃は、停電、断水、交通渋滞といった深刻な物理的被害を引き起こす可能性があります。
• 通信ネットワーク: 高速・大容量のネットワーク（5Gなど）はスマートシティを支える基盤ですが、ネットワークへのDoS攻撃や通信傍受は、サービス停止や情報漏洩のリスクを高めます。
• クラウドサービス: 都市データやシステムの一部がクラウド上で運用される場合、クラウドプロバイダーのセキュリティ対策に加え、設定ミスやアクセス管理の不備といった利用者側のリスクも考慮が必要です。

これらのリスクに対して、スマートシティにおけるサイバーセキュリティの基本原則は「セキュリティ・バイ・デザイン」と「レジリエンス」です。セキュリティ・バイ・デザインは、計画段階からセキュリティ対策をシステムのアーキテクチャや機能に組み込むという考え方です。後付けの対策では不十分であり、コストも増大しがちです。一方、レジリエンスは、攻撃を受けた際にシステムが完全に停止するのではなく、重要な機能を維持したり、迅速に復旧したりする能力を指します。サイバー攻撃は避けられないものとして捉え、被害を最小限に抑え、早期に回復するための体制構築が重要となります。

リスク評価においては、従来のITリスクに加え、OTシステムへの影響、物理的な被害への波及、市民生活や経済活動への影響といったスマートシティ特有の観点を盛り込む必要があります。

国内外の都市事例に学ぶサイバーセキュリティ対策

具体的な都市事例から、スマートシティにおけるサイバーセキュリティの取り組みとその教訓を見ていきます。

海外事例：シンガポールの「スマート・ネーション」 シンガポールは、世界でも先進的なスマートシティ「スマート・ネーション」を推進しており、サイバーセキュリティを国家戦略の柱として位置づけています。政府機関であるサイバーセキュリティ庁（CSA）を中心に、重要インフラ保護、サイバー攻撃対策、国際協力、人材育成など、多角的な取り組みを進めています。特に、センサーデータの集約・分析プラットフォームである「データ・インテリジェンス・プラットフォーム」においては、厳格なアクセス制御、暗号化、監査ログの取得といった技術的対策に加え、法規制によるデータ保護やプライバシー配慮を徹底しています。計画段階からセキュリティ専門家が関与し、継続的なリスク評価とシステム改修を行っている点が特徴です。

海外事例：インシデントからの教訓（例：米国の都市インフラへの攻撃） 一部の米国の都市では、浄水場やエネルギーシステムといった重要インフラがランサムウェア攻撃などの標的となった事例が報告されています。これらの事例は、スマートシティを構成するOTシステムが、インターネット経由のサイバー攻撃に脆弱である可能性を示しています。多くの場合、これらのシステムは古い設計であり、セキュリティ対策が不十分であること、ITシステムとのネットワーク分離が適切に行われていないことなどが課題として挙げられています。これらの教訓から、スマートシティ計画においては、既存インフラのセキュリティアセスメントを徹底し、必要に応じてネットワーク分離（セグメンテーション）、パッチ管理の強化、異常検知システムの導入といった対策が必要であることが明確になりました。

国内事例：特定のスマートシティ実証事業における取り組み 国内のスマートシティ実証事業においても、データの適切な管理やセキュリティ対策が重要な課題として認識されています。例えば、ある都市の実証では、住民データの取り扱いに際して、匿名化・仮名化技術の活用、同意取得プロセスの明確化、アクセス権限の厳格な管理といったプライバシー保護とセキュリティ対策が並行して検討・実施されています。また、地域BMS（Building Management System）や交通システムといった分野連携においては、システム間のインターフェースにおける認証・認可メカニズムの設計や、通信の暗号化といった技術的対策が講じられています。これらの事例は、特定の分野やサービスに特化したセキュリティ対策から、都市全体のデータ連携を見据えた対策へと段階的に高度化していくプロセスを示唆しています。

これらの事例から得られる重要な教訓は、スマートシティのサイバーセキュリティは単なるITの問題ではなく、都市の社会・経済活動全体に関わる課題であり、計画段階からの体系的なアプローチと継続的な改善が不可欠であるという点です。

スマートシティ計画におけるサイバーセキュリティの計画・実装手法

スマートシティ計画において、サイバーセキュリティを効果的に組み込むためには、以下のような計画・実装手法を実践することが推奨されます。

1. リスクアセスメントの実施:

   • スマートシティ全体を構成するシステム、データ、関係者（市民、事業者、行政など）を洗い出します。
   • 各要素やシステム間の連携において想定されるサイバーセキュリティリスク（脅威、脆弱性、発生した場合の影響度）を特定・分析します。
   • 都市機能への影響度、市民生活への影響度、経済損失といった観点からリスクを評価し、優先順位付けを行います。ISO 31000（リスクマネジメント）や NIST Cybersecurity Framework といった既存のフレームワークを参考にすることができます。

2. セキュリティ要件の定義:

   • リスクアセスメントの結果に基づき、必要なセキュリティレベルと具体的な要件を定義します。
   • データの機密性（例：個人情報の暗号化）、完全性（例：データの改ざん防止）、可用性（例：システム停止時間の許容範囲）に関する要件を明確にします。
   • 各システムやサービスについて、「誰が、何を、どのように」保護する必要があるかを具体的に記述します。

3. セキュリティ対策の設計と技術選定:

   • 定義されたセキュリティ要件を満たすための具体的な技術的・組織的・物理的対策を設計します。
   • 技術的対策: ファイアウォール、侵入検知・防御システム（IDS/IPS）、暗号化、認証・認可システム、セキュリティログ管理、脆弱性スキャンツール、OTシステム向けセキュリティ対策（産業用ファイアウォール、プロトコル検査など）。クラウド環境の場合はCSPM (Cloud Security Posture Management) や CWPP (Cloud Workload Protection Platform) の検討も必要です。
   • 組織的対策: セキュリティポリシーの策定、従業員・関係者へのセキュリティ教育・訓練、インシデント発生時の対応計画（IRP: Incident Response Plan）、サプライチェーン全体のセキュリティ評価。
   • 物理的対策: サーバー室への入退室管理、デバイスの物理的な保護。
   • これらの対策を実現するための具体的な製品やサービスを選定します。相互運用性や将来的な拡張性も考慮が必要です。

4. 実装とテスト:

   • 設計に基づき、システムへのセキュリティ機能の実装、ネットワーク構成におけるセキュリティゾーニング、デバイスのセキュアな設定などを行います。
   • 実装後には、脆弱性診断、侵入テスト（ペネトレーションテスト）、設定レビューなどを実施し、対策が効果的に機能しているかを確認します。特に、システム間の連携部分やOTシステムへの影響を慎重にテストする必要があります。

5. 運用と継続的改善:

   • スマートシティシステムは常に変化し、新たな脅威が出現するため、運用開始後も継続的なモニタリング、セキュリティイベントのログ分析、脆弱性情報の収集、定期的なセキュリティアセスメントが必要です。
   • セキュリティポリシーや対策は、技術や脅威の変化に応じて定期的に見直し、改善していく必要があります。
   • インシデント発生時には、迅速かつ適切な対応を行い、その経験から教訓を得て対策を強化します。

これらのプロセスは、計画の初期段階から専門家（サイバーセキュリティエンジニア、リスクアナリストなど）を巻き込み、都市計画、IT、OT、データ科学など、多様な分野の専門家が連携して進めることが不可欠です。

課題と今後の展望

スマートシティのサイバーセキュリティには、今後も乗り越えるべき多くの課題が存在します。

• 技術の進化: AI、量子コンピューティング、ブロックチェーンなどの新技術はスマートシティに革新をもたらす一方で、新たな攻撃手法や脆弱性を生み出す可能性があります。常に最新の技術動向とそれに関連するセキュリティリスクを注視し、対策を講じる必要があります。
• プライバシーとの両立: 都市データの利活用はスマートシティの根幹ですが、市民のプライバシー保護とのバランスが重要です。高度な匿名化技術、同意管理システム、プライバシー・バイ・デザインの原則に基づいた設計が求められます。
• レガシーシステムへの対応: 既存の老朽化したインフラシステムは、新しい技術との連携においてセキュリティ上のボトルネックとなる可能性があります。これらのシステムに対する適切なリスク評価と段階的なセキュリティ強化、または置き換え計画が必要です。
• 人材育成と官民連携: 高度なサイバーセキュリティ人材の育成は喫緊の課題です。また、行政、民間企業、研究機関、市民が一体となった情報共有体制と協力関係の構築が、都市全体のサイバーレジリエンスを高める上で不可欠です。

スマートシティのサイバーセキュリティは、単なる技術的な問題ではなく、都市の信頼性、持続可能性、そして市民の安全・安心に直結する経営課題であり、社会課題でもあります。継続的な投資、進化する脅威への適応、そして関係者間の緊密な連携を通じて、安全な未来都市空間を創造していくことが、我々都市計画に携わる者に求められています。