スタックスネットとは何かを理解する方法

おそらく、理解不能な速度低下やクラッシュに気づいた後、このような資料に出会ったことがあるでしょう。特にサイバーセキュリティに関心のある方や、Stuxnetのようなマルウェアの仕組みを解明しようとしている方は、なおさらです。ワームがデータを改ざんするだけでなく、ハードウェアを実際に破壊できるというのは、実に驚くべきことです。これは誰も予想していなかったレベルのことです。原子力施設の遠心分離機に物理的な損傷を与える？まさに、サイバー戦争の次元を超えたものです。ですから、このようなマルウェアがどのようにシステムに感染し、操作するのかを理解しようとしている方にとって、Stuxnetに関するこの詳細な解説は、これらの攻撃がどれほど高度で、巧妙で、危険なものになり得るかを理解するのに役立つかもしれません。

Stuxnetが産業用ハードウェアに感染し、制御を獲得した経緯

感染の始まり — USBスティックがトロイの木馬に

Stuxnetは基本的にUSBドライブを介して侵入しました。というのも、セキュリティが不十分なエアギャップシステムは物理メディアに依存しているからです。このマルウェアはゼロデイ脆弱性を利用しており、USBが差し込まれるとすぐに自動的に実行されます。設定によってはUSBを挿入しても最初は何も起こらない場合もありますが、別の設定では静かに感染が進行します。全体的に奇妙な仕組みですが、このゼロデイ脆弱性はWindowsのアイコンとファイルの関連付けの処理方法における脆弱性を悪用し、ユーザーの操作なしにリモートコード実行を可能にしていたため、うまく機能しました。ナタンツ近郊にUSBが置き忘れられ、誰かがそれを拾って差し込めば、あっという間に感染が起こります。

さらに興味深いのは、USB が実際にどうやって工場内に持ち込まれたのかという推測だ。駐車場に落としたのか、それともスパイに持ち込ませたのか。この部分については誰も詳しく明かさないが、マルウェアが多くの重要システムにおけるセキュリティの最大の敵とも言えるエアギャップを回避する必要があったことは明らかだ。

ゼロデイ攻撃と深刻な感染 ― 舞台裏で何が起きているのか

Windowsマシンに侵入すると、このマルウェアは複数のゼロデイ脆弱性を悪用します。これらの脆弱性は、Stuxnetが発見するまで誰も知らなかったセキュリティホールです。盗んだドライバ署名証明書を2つ使用することでカーネルレベルで自身をインストールできるため、検出が非常に困難です。また、ルートキットも含まれているため、ウイルス対策ツールやシステムスキャンから隠蔽されます。基本的に、必要なだけ潜伏して存続するように設計されていました。その後、既知のプロトコルを介してネットワーク上の他のデバイスに感染しようとし、場合によってはWindowsプリンタ共有ドライバの別のゼロデイ脆弱性を悪用しました。このマルウェアは、拡散することに執着しながらも、自己抑制も行っていました。例えば、検出や分析を避けるためか、感染マシンは3台までしか感染しないと自己削除するなどです。

現実世界では、それは卑劣かつ執拗であり、バックグラウンドで適切な瞬間が来るのを待っていたことを意味します。

物理ターゲットの制御 – IECおよびSiemens PLC

ここからが本題です。マルウェアは足掛かりを築いた後、感染したデバイスが真の標的である遠心分離機を制御できるかどうかを確認しました。マルウェアは、産業用制御システム、特に遠心分離機の速度管理に用いられるシーメンスS7-300 PLCを探しました。マルウェアは悪意のあるDLLを介してPLCソフトウェアに自身を注入し、ハードコードされたパスワードを悪用することで、疑惑を持たれることなく遠心分離機の動作を操作しました。標的は特定の速度範囲（約807Hz～1210Hz）で回転する遠心分離機のみでした。これは通常の動作範囲と一致していましたが、速度を変更すると壊滅的な故障を引き起こすほど危険な速度範囲でもありました。

PLCのこのトリックは、ランダムな間隔で回転を速くしたり遅くしたりすることで、ハードウェアに負荷をかけ、部品が破損するまで続けました。通常は均一に回転する機械の急激な変化を想像してみてください。しかし、このマルウェアの場合、機械的なストレスを誘発し、時間をかけて部品を破壊していくことが目的でした。

終盤：破壊と混乱

感染すると、マルウェアは遠心分離機の速度を繰り返し調整し、1ヶ月で約1000台の遠心分離機が故障しました。機械的ストレス、振動、部品同士の衝突など、かなり過酷な状況でしたよね？しかも、遠心分離機には放射性六フッ化ウランガスが封入されていたため、危険と混乱がさらに増しました。しかし不思議なことに、イランはウラン濃縮を続け、故障した遠心分離機を迅速に交換して、稼働を維持しました。当初懸念されていたほど壊滅的な影響はありませんでしたが、イランの生産を停滞させ、内部の混乱を引き起こすには十分でした。

マルウェアがこれほどのことを即座に検知されずに実行できるというのは、少々頭を悩ませるところです。しかし、あるマルウェアは巧妙な手口で巧妙な手口を叩き出しました。Windowsのクラッシュ、奇妙な動作、そして説明のつかない障害が、最終的にセキュリティ企業の注意を惹きつけ、Stuxnetの発見につながりました。サイバーセキュリティは往々にしてこのような仕組みで動作します。最初は意味不明な奇妙な不具合が、詳しく調査するとシステム全体の問題が明らかになるのです。

なぜこれが重要なのか — 帰属と動機

誰がその背後にいるのか、人々は長らく推測を続けてきました。多くの兆候は米国とイスラエルの共同作戦を示唆しており、これが一般的な説です。コードは非常に複雑で、4つのゼロデイ脆弱性（マルウェアとしてはほとんど前代未聞）が使用され、無名の産業システムを標的としていました。さらに、この作戦全体は、イランの核開発計画を完全に破壊することなく、機能不全に陥らせることを目的としているように見えました。これは、完全な破壊ではなく、妨害工作を目的として設計されたサイバー兵器の典型的な例です。コードの一部が既知のNSAツール（Equation Groupなど）と関連しているように見えるという事実は、国家による犯行である可能性をさらに明確にしています。

サイバー作戦がこのような物理的被害を引き起こす可能性があると考えると、少し不安になる。そして、サイバー作戦の祖先であるスタックスネットは、サイバー戦争がいかに危険で精密なものになり得るかを示した。

まとめ

Stuxnetの仕組みを解明することは、単なる技術オタクの域を超え、現代のサイバー脅威の範囲とリスクを理解することです。このマルウェアは、マルウェアが単なるデータではなく、ハードウェアに物理的な損傷を与え、国家のインフラ全体を機能停止に追い込む可能性があることを実証しました。セキュリティに関心のある方にとって、脆弱性は誰も予想しない方法で悪用される可能性があることを改めて認識させられるでしょう。特に、エアギャップで保護されているはずの重要システムにおいてはなおさらです。

まとめ

• 感染は多くの場合、ゼロデイ脆弱性を利用した感染した USB スティックを介して始まります。
• ルートキットと盗まれた証明書による深い隠蔽により、マルウェアはステルス性を維持します。
• 産業用ハードウェアの制御は、PLC に注入して特定の脆弱性を悪用することによって実現されます。
• 物理的な損傷は、機械の故障を引き起こすような方法で機械を操作することによって発生します。
• 責任の所在は国民国家、特に米国とイスラエルに強く問われます。

最後に

この情報が、Stuxnetのようなマルウェアがどれほど高度で危険なのかを少しでも理解する助けになれば幸いです。もはやウイルスだけではありません。機器を破壊し、システム全体を混乱させるサイバーフィジカル攻撃も存在します。セキュリティ対策は一度で済むものではありません。これらの脅威は進化しており、常に意識を高めることが重要です。この情報が、たとえ最も隔離された環境であっても、防御を堅固に保つことの重要性を誰かに理解してもらうきっかけになれば幸いです。