東京工科大学 メディア学部 ブログ

もう一つの荒木君の発表は前回紹介した卒業論文の内容に関するものです。タイトルは「ネットワーク起動型IoTデバイスの研究」です。IoTデバイスとは、ここでは家庭用の無線LANルーターやネットワークに対応した監視カメラなどを指します。近年、これらの機器類は急速に普及していますが、多くの利用者は、パスワードなども含めて初期設定のまま利用しています。このような状況では、初期パスワードで簡単にアクセスされてしまいますし、機器のソフトウェアに問題点があると、たちまちセキュリティホールとなってしまいます。そうすると悪意のあるソフトウェアを仕込まれてネットワーク上の大規模な攻撃（DDoS攻撃）の道具にされてしまったり、宅内のカメラ映像を覗き見されプライバシーが侵害されるなどの深刻な問題が発生します。実際、2016年にはMiraiというマルウェア（悪意のあるソフトウェア）により、特定のサイトを標的としたDDoS攻撃が何度も行われました。

このような状況に対応するために、メーカーは努力していますが、ソフトウェアのアップデートが不要になるわけではありません。そこで、私たちはソフトウェアのアップデートをユーザーに委ねるのをやめ、強制的にアップデートが行われる仕組みを提案しました。この仕組みでは、ソフトウェアはごくわずかなものを除いて機器にはインストールしません。代わりに、起動時にネットワーク上の特定のサイトからシステムのソフトウェアをダウンロードし実行します。メーカーや専門家が提供する安全なサイト上に安全な最新のソフトウェアを配置しておいて、それを利用します。そして、深夜などの機器類が使われない時間帯に自動的に再起動を行って、定期的に最新のソフトウェアに入れ替わるようにします。機器の電源のOFF→ONを行えば、それだけで即座にその時点の最新のシステムになります。（写真左の後ろ姿が荒木君）

今回はLinuxの動作する小型コンピュータのRaspberry PiをIoT機器のハードウェアに見立て、それをネットワークブートして無線LANルーターなどの目的の機能を実現させることにしました。この仕掛けは、従来からあるPXEなどの、コンピュータのネットワークブートの機能を利用すれば原理的には可能です。しかし、実際にはPXEが想定している環境とは全く異なる環境でこれを実現する必要があり、その工夫が荒木君の研究のポイントです。今回は一般的な家庭での状況を想定した環境で宅内設置のIoT機器を起動させるめどをつけることができました。

また、この仕組みとRaspberry Piのような汎用的なハードウェアを用いれば、ソフトウェアを入れ替えることで機器を別の機能で動かすことができます。例えば、メーカーがソフトウェアの保守を終了した後でも、他のソフトウェアベンダーやOSSプロジェクトがソフトウェアを提供し保守をしていけば、安全に使い続けられたり、別の機能の機器として使ったりできます。実用性の観点でまだ問題が残っていますので、PXEに頼らない新しいネットワークブートの方法の検討を含め、それらの解決が今後の課題です。

（メディア学部　寺澤卓也）