Examination of DoS attack via Power Line Communication.

by H.Asaba

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電力線通信に対するDoS攻撃の検討火災受信機を一例として HI D E K A Z U AS A B A 2019.03.16 IO TSE C JPTO K Y O VE R .5.0

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[ スピーカー自己紹介 ] • 氏名：浅羽英一（Hidekazu Asaba） • 職業：フリーライター兼低レイヤ技術者 • 横浜市生まれ

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電力線通信に対する DoS攻撃の検討～火災受信機を一例として～ • ０．概要（攻撃アプローチ） • １．火災受信機とは • ２．電力線通信とは • ３．オシロの接続と波形について • ４．火災受信機に対するDoS攻撃 AGENDA

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０．概要

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工場やビルなどは、消防法に基づき、消防用設備の設置義務がある。火災受信機と周辺機器（自動火災報知設備）スプリンクラーガス系消火設備

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消防法は、特筆すべき火災が発生する度にバージョンアップされてきた。 → 日本という国が、長年蓄積してきた防災知識そのものである ex. 1872.02：銀座の大火 1923.09：関東大震災 1945.03：東京大空襲 2001.09：新宿雑居ビル火災 2013.05：長崎市認知症高齢者グループホーム火災 2016.12：新潟県糸魚川市大規模火災 ……など

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火災の発生を検出し、人間や消防署に報せるのは、火災受信機（自動火災報知設備）である。火災受信機と周辺機器（自動火災報知設備）スプリンクラーガス系消火設備

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火災受信機を沈黙させることは、攻撃対象から我が国の防災知識を引き剥がすことに等しい。

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１．火災受信機とは

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消防法に基づく設置義務のある、消防用設備である。 ※自動火災報知設備の構成機器

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自動火災報知設備：システム概要・表示システム・消防へ通報・地域の電源断 ……など・煙感知器・熱感知器・発信機（押しボタン）・地区音響（ベル鳴動）・火災受信機電力線通信（PLC: Power Line Communication）接点接点／通信

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信号方向 ① 火災発生 ② 火災受信 ④ 各種出力 ③ 火災状態

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つまり…… ① 火災発生沈黙

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とは言いつつ、そんなに簡単なことではない・断線監視・電圧低下監視・短絡／地絡監視・全ての接続機器の脱落／異常監視つまり、速攻でバレるこの区間全域

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結論：火災受信機は超インテリジェントなので、バレない攻撃は難しい。

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または……（今回のお話） ① 偽の火災データ送信 ② 火災受信 ④ 各種出力 ③ 火災状態

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２．電力線通信とは

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PLC（Power Line Communication）。電力線を通信回線としても利用する技術である。 AC、DCどちらも可能。

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【おさらい】そもそも、レイヤ１伝送って？ Low High IC （CPUなど）タイミングチャート 3.3V SG カチカチ押す１バイトデータ入力 (0xAD：ビッグエンディアンの場合)

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電力線通信を使うメリット電力、通信が別系統配線が少なくてすむ！工事現場で、材料費と人件費とトラブルが劇的に減少電力線通信

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電力線通信を使うデメリット Low High タイミングチャートノイズに弱い！電源ラインのコモンモードノイズの影響を強く受ける

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では、電力線通信の仕組みを……

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電力線通信（AC） ※エム・システム技研のサイトより引用 https://www.m-system.co.jp/mstoday/backnum/2007/03/iandn2/index.html

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電力線通信（DC） Low High タイミングチャート１バイトデータ入力 (0xAD：ビッグエンディアンの場合) 通信データ定電圧供給電圧MAX

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結論：電力線と通信線を統合し、配線本数が半分というメリットは現場的に絶大である。

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３．オシロの接続と波形について

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オシロスコープは、計測点の電位差（電圧）の周期的変化を、波形として画面上に表示する測定器である。

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代表的なオシロスコープ ※Tektronix TDS2001C 波形 →測定端子へ →測定機器SGへ

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基本的な、オシロの接続箇所 IC （CPUなど） 3.3V SG カチカチ押すトラブルの切り分けに使用する場合、接続箇所（テストスペック）を設計しないと、時間の無駄になってしまう。

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結論：オシロを扱えれば、ワイヤーを流れる実データを傍受できる……が、イーサフレームレベルの解析には全く実用的ではない（量が多すぎ）。

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４．火災受信機に対する攻撃 ……と、施設に対するDoS攻撃

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プロトコル上の火災検出データに、電圧（ビット）を印可して、偽の火災を発生させる。三行で言うと……

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※回路図を参照 https://www.nohmi.co.jp/shoninzu/F-PDF/GKF04040.pdf

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特開2003-109138 火災報知設備（能美防災株式会社）

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実験用通信機器・回路図マイコン電力線通信定電圧回路受信回路送信回路 X1 4bit DIP ロータリースイッチ

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実験用通信機器・ソフト機能ブロック図ポート入力ポート出力受信データ解析ロータリーSW 解析送信タイミング解析ポート入力 4bit DIP ロータリーSW タイマー（通信速度）タイマー（タイムスロット）電力線通信サムチェック解析通信データ作成タイマー（チャタリングチェック）タイマー（グループ）

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ご静聴ありがとうございました。