鉄道や交通システムのセキュリティ対策は、安定した運行管理と公共の安全を維持するうえで極めて重要です。
近年、運行システムのデジタル化が進み、駅や踏切の監視カメラ、遠隔制御システム、列車の運行管理ネットワークなどネットワークへの依存度が高まっています。
その一方でサイバー攻撃の脅威も増大しており、海外ではサイバー攻撃が原因で列車が一時停止する事例も現実化しています。
こうした状況下、鉄道・交通業界では固定IPアドレスとVPN（仮想プライベートネットワーク）を活用したネットワーク保護が注目されています。
固定IPによるアクセス制限とVPNによる暗号化通信を組み合わせることで、運行システムやインフラを強固に守ることが可能になります。
本記事では、鉄道インフラに求められるセキュリティ要件を踏まえ、固定IPアドレスとVPNで安全なネットワーク環境を構築する方法を解説します。
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鉄道・交通システムのセキュリティ要件とネットワークの課題
鉄道・交通インフラでは安定運行と安全確保のため、システムへの高い信頼性と防御策が求められます。列車の制御や信号システムなどの運行管理システムは、人命にも関わる社会インフラであり、不正侵入やシステム停止は重大な影響を及ぼします。
実際、イランでは2021年に鉄道の案内表示がハッキングされ全国的な列車停止が発生し、ドイツでも通信ケーブル破壊により長距離列車が全面運休するなど、海外では列車運行を標的にしたサイバー攻撃が現れています。
日本でも列車の遅延こそ起きていないものの、鉄道会社のWebサイトへの不正アクセスなど情報系システムへの攻撃事例が報告されており、油断は禁物です。
こうした脅威に対し、鉄道分野のガイドラインでは多層的なセキュリティ対策が推奨されています。
運行制御ネットワーク（OT）と社内ITネットワークの分離、アクセス制御の強化（多要素認証の導入や操作ログ監視）、定期的なパッチ適用による脆弱性管理などが挙げられ、リモートから接続する際にはVPNの活用や通信内容の監視が重要とされています。
もともと鉄道の制御システムは閉ざされた専用ネットワークで運用されてきましたが、近年のIoT化・クラウド連携により外部ネットワークとの接続が避けられなくなっており、これが新たな攻撃経路となり得ます。
したがって、インターネット経由で設備を繋ぐ場合でも専用線並みの安全性を確保する仕組みが必要です。
それを実現する手段の一つが固定IPアドレスによるアクセス制限とVPNによる通信の暗号化です。
固定IPアドレスによるアクセス制御強化
固定IPアドレスとは、インターネット接続時に割り当てられるIPアドレスを固定化したものです。
通常、一般のインターネット接続では接続のたびにIPが変わる動的IPが使われますが、企業の内部システムやクラウドサービスではセキュリティ対策として「特定のIPアドレスからのアクセスのみ許可する」設定を行うことが一般的です。
固定IPアドレスを利用すれば、一度許可設定を行うだけで常に同じIPからアクセスできるため、都度の申請や許可変更が不要になり、業務がスムーズになります。
現代のビジネスシーンでは固定IPアドレスは必須のインフラとなりつつあります。
固定IPアドレスを活用する最大のメリットは、アクセス元の制限（IP制限）が可能になることです。
社内システムやサーバーの設定で、アクセス元をあらかじめ許可した固定IPアドレスのみに限定し、それ以外からの接続をブロックできます。
これにより第三者による不正アクセスを防ぎ、情報流出やシステム改ざんのリスクを大幅に低減できます。
例えば、社員や保守担当者が社外から社内ネットワークに接続する場合、その端末のグローバルIPアドレスを固定化しておけば、許可されたIP以外からはシステムに入れないため、安全にリモートアクセスが行えます。
万一、ノートPCやタブレット端末を紛失してしまっても、その端末が利用していた特定の固定IPからのアクセスを拒否することで、社内情報への不正アクセスを防ぐことも可能です。
このようにホワイトリスト方式でIPアドレスを管理することで、機器紛失時や社外ネットワーク利用時にもセキュリティを確保できるのが固定IPの強みです。
固定IPの重要性は、過去の事例からも浮き彫りになります。ある鉄道関連システムでは、保守用のVPNに緊急対応を優先するあまりIPアドレスによるアクセス制限を掛けていませんでした。
その結果、IDとパスワードさえ合致すればインターネット上の誰からでもアクセス可能な状態となり、VPN装置の脆弱性と相まって不正侵入を許してしまったケースがあります。
このようにIP制限のないリモートアクセスは大きなリスクを伴うため、固定IPの活用によるアクセス元制御が鉄道・交通分野でも不可欠なのです。
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VPNで実現する安全な遠隔通信
VPN（Virtual Private Network）は、暗号化や認証などの技術によってインターネット上にあたかも専用線のような仮想的なプライベート通信路を構築する仕組みです。
専用線が拠点間を直接結ぶ物理的な閉域網であるのに対し、VPNは公衆回線であるインターネットを利用しながらデータを暗号化して送受信するため、第三者に盗聴・改ざんされず安全に通信できます。
言い換えれば、VPNを使えばインターネットを通じて専用線同等のセキュアな接続を低コストで実現できるのです。
鉄道・交通インフラにおいて、VPNは主に遠隔保守や分散した拠点とのデータ通信で活躍します。
例えば、無人駅や遠隔設備に設置した機器を本社から監視・操作する場合、機器側と本社側をVPNで接続しておけば、インターネット経由でも安全に双方向通信が可能となります。
VPN通信では利用開始時に認証が必要であり、かつ通信内容も暗号化されるため、不正な第三者は容易に内部ネットワークへ侵入できません。
国土交通省のガイドラインでも、制御システムへの外部接続時にはVPNの活用や厳密な通信監視を行うことが求められており、鉄道事業者にとってVPNはセキュリティ確保の要のひとつです。
特に遠隔保守にVPNは不可欠です。
駅設備の監視カメラ映像やセンサーの検知情報をVPN経由で本社から確認できれば、異常発生時に現地へ駆けつける前に状況把握と対策検討ができます。
たとえば夜間、無人駅で機器トラブルや不審者侵入アラームが発報した場合でも、保守担当者は自宅からVPN接続で監視カメラ映像を確認し、必要に応じて警備会社へ連絡するといった迅速な対応が可能になります。
これは遠隔地にある車両基地の設備についても同様で、ネットワーク越しに機器の状態を把握できれば、現地に技術者が到着するまでの間に予備対応を講じたり、トラブルを未然に防いだりできます。
また、VPN経由で接続された機器であれば遠隔から再起動や設定変更などの操作を実行することも可能です。
実際、インフラ監視システムの中にはVPNでの遠隔接続と子機（遠隔端末）を介した機器のリモート制御に対応しているものもあります。
このようにVPNは、遠隔保守や分散設備の管理を安全かつ効率的に行うための土台となります。
固定IP＋VPN活用によるユースケース
固定IPアドレスとVPNを組み合わせることで、鉄道・交通業界の様々な現場でセキュアなネットワーク環境を構築できます。
ここでは無人駅、遠隔車両基地、交差点の信号制御センターといったユースケースごとに、その効果を具体的に見てみましょう。
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無人駅の遠隔監視とサポート
地方や夜間無人化された駅では、遠隔地から乗客対応や機器監視を行うシステムが不可欠です。
典型的な例が、無人駅に設置された自動券売機のサポートです。有人駅や集中管理センターにいるオペレーターが、無人駅の券売機にトラブルが発生した際にインターホン越しで乗客対応したり、遠隔で再起動などの指示を出したりする仕組みがあります。
このような駅遠隔支援システムを構築するにあたり、固定IPとVPNが大きな役割を果たします。
従来であれば、無人駅と有人駅間を結ぶのに専用回線を敷設する方法もありましたが、コストや工期の面でハードルが高いのが実情です。
そこで近年は既存のインターネット網を活用し、VPN経由でセキュアにつなぐケースが増えています。実際、福島交通飯坂線の無人駅サポートシステム導入では、券売機にインターネット回線を引き、そのネットワークを使ってVPN接続する方式が採用されました。
VPN経由で接続することで専用線を新設する必要がなくなり、設備コストを大幅に削減できたことがポイントだったと報告されています。
このシステムでは、遠隔地の有人駅から無人駅のインターホンとカメラ映像にアクセスし、乗客と通話したり券売機の状況を確認したりできます。
VPNにより通信が暗号化され第三者に盗聴されないのはもちろん、固定IPアドレスによってアクセス元を自社オフィスや担当者に限定しているため、不審なアクセスからシステムを守っています。
これにより、無人駅でも有人駅と遜色ないサービス提供を実現しつつ、高額な専用回線なしで安全性も担保しています。
遠隔車両基地でのリモートメンテナンス
列車の車両基地や保守用車両基地が本社から遠く離れた場所にある場合、ネットワーク経由の遠隔メンテナンスが活躍します。
車両基地には車両検査装置や設備監視センサー、防犯カメラなど多数の機器が存在しますが、これらをVPNで本社ネットワークと接続しておけば、少数の人員でも広範囲の基地をモニタリングできます。
例えば、夜間に車両基地のセンサーが異常を検知した場合でも、担当者は自宅からVPNで基地内の監視カメラ映像やセンサー値を確認し、即座に対応の判断を下せます。
必要に応じて現地の警備員や待機スタッフに指示を送ったり、予備のシステムをリモートで起動したりすることも可能でしょう。
また、車両基地内のネットワーク機器や列車システムへのソフトウェア更新作業なども、VPN経由で実施できます。
固定IPによるアクセス制限を組み合わせれば、更新作業用PCのIPを許可リストに登録し、それ以外からの接続は遮断するといった運用ができます。
これにより、遠隔から重要な機器にアクセスする際も関係者以外シャットアウトの状態を維持できます。
さらに、基地内のIoT機器とVPNを連携させれば、たとえ現場に人がいなくても機器の動作状況を定期的に自動送信し、本社側で常時監視することも容易です。
万が一トラブルが発生しても、事前に収集したデータを解析して原因を推定し、適切な技術者を派遣するといった効率的な対応が可能となります。
遠隔車両基地のケースでは、拠点間VPN（サイト間VPN）やリモートアクセスVPNを使って本社－基地間を接続します。
後述するように、各拠点ルータに固定IPアドレスを割り当てるか、もしくは拠点間で固定IP付きのVPNサービスを利用しておけば、常に安定した接続経路を確保できます。
これにより、車両基地の重要データがインターネットを介しても暗号化され保護されるだけでなく、接続元IPの信頼性も担保されるため、外部からの攻撃リスクを大幅に下げられます。
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信号制御センターの安全なネットワーク化
都市部の交通信号や踏切の制御システムでも、固定IP＋VPNによるセキュアなネットワーク化が進んでいます。
従来、交差点の信号機はスタンドアロンまたは一部のみが相互接続された閉ループシステムで制御されてきました。
しかし近年は、複数の信号を中央の交通管制センターから統合的に制御・監視する分散交通管理システムへのアップグレードが各地で進んでいます。
例えば米国バージニア州ヘンライコ郡では、115箇所の独立していた信号交差点をネットワーク接続し、中央のオペレーションセンターが公衆網（インターネット）を介して各交差点の信号コントローラと通信し、リアルタイム監視や緊急時の一括対応を行うシステムが導入されました。
このように公衆ネットワークを活用する場合、セキュリティ確保が最も重要になります。
ヘンライコ郡の事例では、各交差点の制御筐体に産業用セキュアルーターを設置し、ファイアウォールやNAT、VPN機能を一体化した装置（Moxa社製「EDR-810」など）でデータ通信を保護しています。
各装置には高速なVPN通信機能が備わっており、20Mbps帯域の暗号化トンネルを通して中央とのデータやり取りを行うことで、リアルタイム制御に耐えるセキュア通信を実現しています。
さらにデュアル電源などの冗長化にも対応し、信頼性も担保しています。
もちろん中央システム側でも、接続してくる各信号制御機の識別IPを固定化し、許可されたデバイスからの通信のみ受け入れる仕組みを導入しています。
これにより、万一インターネット経由で信号制御システムに不正アクセスを試みられても、認可されていないIPや認証情報からの接続はVPNおよびファイアウォールでブロックされます。
日本国内でも、交通インフラの遠隔監視・制御において同様のネットワーク化が見られます。
例えば高速道路のトンネル監視カメラや地方自治体の信号機管理システムなどで、通信キャリアの閉域網サービスやVPNルータを活用し、本部－現場間をセキュアに結ぶ取り組みがあります。
踏切設備についてもIoTを活用した遠隔監視の実証実験が行われており、LPWA（省電力広域）通信網やVPNを用いて作動ログを本社から確認する試みが進んでいます。
このように、運行管理ネットワークをインターネット技術で拡張しつつ、安全性を確保するために固定IPとVPNが大いに貢献しています。
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安全なネットワーク環境を構築する方法
鉄道・交通業界で固定IPとVPNを活用したネットワーク保護を導入する際の、基本的な手順とポイントをまとめます。
- 固定IPアドレスの取得 まずはリモート接続に使用する機器や拠点に固定IPアドレスを割り当てます。 方法としては、各拠点のインターネット回線でプロバイダの固定IPオプションを契約する、モバイル回線なら固定IP対応SIMを利用する、といった手段があります。 しかし、これら従来の方法は契約手続きやコスト面でハードルが高い場合があります。 そこで選択肢となるのが、固定IP付きのVPNサービスを利用する方法です。 後述する当社の「ロリポップ！固定IPアクセス」のように、インターネット経由のVPN接続時に固定IPを割り当ててくれるサービスを使えば、プロバイダに依存せず手軽に固定IPを手に入れることができます。 自宅や出先のPCからでも、VPN接続さえすれば常に同じIPアドレスが割り当てられるため、社内システム側ではそのIPだけを許可すれば安全なリモートアクセス環境を構築できます。
- VPN環境の構築 次にVPNの接続環境を構築します。 拠点間をつなぐ場合は業務用のVPNルータやファイアウォール機能搭載ルータを設置し、本社～支社間などでサイト間VPNを設定します。 遠隔保守やテレワークで個人が接続する場合は、VPNクライアントソフトをPCやタブレットに導入し、本社のVPNサーバにリモートアクセスVPNで接続できるように設定します。 自前でVPNサーバを立てるのが難しい場合も、固定IP付与サービスが提供するVPNを利用すれば簡単です。 例えば当社サービスでは、申し込み後に専用アプリへ設定ファイルを読み込むだけで、WireGuardプロトコルによる高速なVPN接続がすぐに使えるようになります。 設定に専門知識はほとんど不要で、オンライン手続き後即日での利用開始も可能です。 重要なのは、通信経路が必ず暗号化されるようにすることと、接続時に認証が求められる状態にすることです。 これによって、通信内容の盗聴や改ざん、第三者による不正ログインを防ぎます。
- アクセス制限の設定 VPN接続の仕組みができたら、社内ネットワーク側でアクセス制御の設定を行います。 具体的には、ファイアウォールや各種サーバーのアクセス許可リストに、固定IPアドレス（またはVPN経由で発行される社内IPレンジ）のみを登録します。 それ以外のIPからの通信は拒否することで、仮にVPN以外の経路（誤って開放されたポート等）からアクセス試行があっても遮断できます。 クラウドサービスを利用している場合も、管理コンソールへのログイン許可IPに固定IPのみを設定しておくことでセキュリティを向上できます。 こうしたIPフィルタリングにより、VPNの認証を突破された場合でも二段構えで不正侵入を防ぐことができます。
- 運用と監視 最後に、導入した固定IP＋VPN環境を適切に運用・監視します。具体的には、VPN接続アカウントの認証情報を厳重に管理し、可能ならば証明書認証や多要素認証（二段階認証）の仕組みを取り入れます。 また、VPNサーバやネットワーク機器のアクセスログを定期的にチェックし、不審な接続が試みられていないか監視します。 ソフトウェアや機器のファームウェアも定期的にアップデートし、既知の脆弱性が悪用されないようにしましょう。 鉄道インフラの場合、長期間にわたりシステムを稼働させることが多いため、脆弱性情報の収集と対策適用のプロセスを社内ルールに組み込んでおくことが大切です。 さらに、万が一に備えて訓練や手順の整備も有効です。 サイバー攻撃や通信障害が発生した際に、迅速に遮断・切り離しや復旧作業ができるよう、日頃からシミュレーションや訓練を行っておくと安心です。
以上の手順で、固定IPアドレスとVPNを組み合わせたネットワーク保護策を導入できます。
ポイントは、「技術的なセキュリティ対策」と「運用面の対策」を両輪で実施することです。
固定IPとVPNは強力な技術的ソリューションですが、適切に設定・管理されてこそ最大の効果を発揮します。
鉄道・交通の現場では、人命安全と安定運行が最優先です。
ネットワーク経由の遠隔操作や監視を安心して行える環境を整えることで、保守効率を高めつつセキュリティリスクを最小化し、信頼性の高い輸送サービスを提供していきましょう。
ロリポップ！固定IPアクセスのご紹介
鉄道や交通インフラで求められる「固定IP＋VPN」によるセキュアなネットワーク環境を、簡単かつ低コストで導入できるサービスがロリポップ！固定IPアクセスです。
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オンラインで申し込みが完結し、設定用アプリをインストールしてVPN接続を有効化するだけで即日から固定IPが利用可能になります（初回最大2ヶ月は無料でお試しいただけます）。
最新の高速・安全なVPNプロトコルであるWireGuardを採用しており、モバイル回線経由でも安定した高速通信が可能です。
また、複数端末から同時接続できるため、チームで同じ固定IPを共有しながらリモート接続するといった使い方も柔軟に行えます。
個人・法人問わずご利用いただけて、社内システムへのリモートアクセスやクラウドサービスのIP制限接続、監視カメラの遠隔モニタリングなど様々な用途に最適です。
ロリポップ！固定IPアクセスを活用すれば、専用線を敷設したりプロバイダと個別交渉したりすることなく、鉄道・交通インフラの遠隔ネットワークを安全に構築できます。
既存のインターネット回線にVPNをプラスするだけなので、新たな設備投資も最小限です。
運行システムや監視システムのセキュリティ強化を検討中のご担当者様は、ぜひ当サービスの導入をご検討ください。
詳しい機能や導入手順については、公式サイトの案内ページもあわせてご覧ください。
