Safety over EtherCAT

制御システムの話題です。

制御システムでは、通常のEthernetではなく産業用の特殊なプロトコル通信が行われています。

その種類は多岐にわたり、

• PROFINET
• EtherCAT
• CC-Link
• MECHATROLINK
• ModBus
• Sercos
• ...

いろいろあるようです。

昨今、Industry4.0という言葉をIoT並みに聞くようになりましたが、制御システムも今やネットワーク化されクラウドにも繋がりつつあります。

2010年、イランのウラン濃縮工場に設置された遠心分離機がStuxnetウイルスに感染した事件があったように、制御システムもセキュリティとは無縁ではありません。

(2018.11.16 追記 ここから)
セキュリティとセイフティ（機能安全）が混同されがちです。自分も見返してみると、元記事では混同した書き方をしておりました。失礼いたしました。
ここからは、機能安全の話です。なりすまし防止ではなく、安全に装置を停止させるための仕組みですね。
(2018.11.16 追記 ここまで)

例えば、EtherCATではSafetyという規格があります。IEC 61784-3で標準化されているものです。ただし、制御システムの場合、リアルタイム性が非常に重要ですので、計算に時間がかかっては問題です。インターネットの世界では「なりすまし」に対応するには認証方法として証明書だったり、一方向ハッシュ関数などを用いますが、制御の世界ではWatchDog TimerとCRCで担保するようです。つまり、ある一定時間(100msec程度ぽい?)でタイムアウトさせることで、 なりすましさせないようにするようです。 安全に停止できるようにしています。

EtherCATの仕組みを紹介しないと意味不明かもしれませんが、それはまたいずれ。

参考

• Overview Safety over EtherCAT (pdf)
• Neue Kenngrößen in IEC 61784-3 Edition 3 (pdf)
• PROFIsafe System Description (pdf)
• 通信とBlack Channel

おわり。