2 コンシューマデバイス規格 (Safety Sensitive Consumer Devices(SSCD)) の概要 コンシューマデバイス規格自動車介護ロボットスマートハウス 目的 : コンシューマデバイスという製品カテゴリーに対するディペンダビリティの保証 特徴 : 日本主導型の製品の開発方法

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1 1 ET-WEST 2014 IPA ブースプレゼン資料 コンシューマデバイス規格における規格策定方法論 2014 年 07 月 29 日 ( 独 ) 産業技術総合研究所セキュアシステム研究部門 システムライフサイクル研究グループ田口研治

2 2 コンシューマデバイス規格 (Safety Sensitive Consumer Devices(SSCD)) の概要 コンシューマデバイス規格自動車介護ロボットスマートハウス 目的 : コンシューマデバイスという製品カテゴリーに対するディペンダビリティの保証 特徴 : 日本主導型の製品の開発方法論とシステム保証の枠組み 規格の主目的 : システム保証 開発方法論 ディペンダビリティ保証の枠組み 使用実績 (Proven-In-Use) 素早い反復開発 ソフトウェアに物理学を (Physics in software) ディペンダビリティーケースによるシステム保証 使用実績 (Proven-in Use) による安全性の保証 ( フィールドデータに基づいた使用実績と 利用条件などにより規定 ) 変化する要求への対応 制御装置の動的振る舞いモデル

3 3 標準化の母体 規格策定の母体 OMG (Object Management Group) System Assurance Platform Task Force 座長 B. Calloni (Lockeed Martin) D. Campara (KDM Analytics) K. Taguchi (AIST) 2013 年度の IPA/SEC コンシューマデバイス安全標準化 WG 主査 ( 新誠一 電気通信大教授 ) 副査 ( 田口研治 産総研 ) メンバー ( 大畠明 石崎直哉 ( トヨタ ) 金川信康 ( 日立 ) 中川雅通 ( パナソニック ) 中坊嘉宏 ( 産総研 ) 松野裕 ( 電気通信大 ) 宮崎比呂志 ( 富士通 )) オブサーバー ( 秋山進 ( デンソー ) 有馬仁志 (dspace Japan) 神余浩夫 ( 三菱電機 ) 小谷誠剛 ( 富士通 ) 坂本佳史 ( アイ ビー エム ) 白坂成功 ( 慶応大 ) ジェフ ビグズ 西原秀明 ( 産総研 ) 関谷眞 ( 本田技研 ) 瀧澤祐太 松本正倫 ( 経済産業省 ) 平鍋健児 ( チェンジビジョン )) IPA 研究員 ( 内田功志 ) 2014 年度の活動 大畠明 石崎直哉 渡邊智 ( トヨタ ) 春山浩行 内田功志 (IPA) 田口研治 ( 産総研 ) 宮崎比呂志 ( 富士通 ) 松野裕 ( 電気通信大 )

4 4 コンシューマデバイス規格 (SSCD) の分類 ゴールベースの規格 セーフティーケースによる安全の保証と主張の系列に準じている メタ規格 他の規格の母体 ガイドラインとなる規格 IEC Guide 104 ISO/IEC Guide 51 Def-Stan [5] ( 英国の軍事備品の安全規格 ) SSCD ISO [6] ( 車載組込みの機能安全規格 ) Railway Safety Case Regulation ( 英国の鉄道規格 ) ISO Service Robots Smart House SSCD

5 5 Dependability Assurance Framework for SSCD Specification の構造 ディペンダビリティプロセスの定義 Dependability Process Model (DPM) ディペンダビリティケースによる保証の構造記述 Dependability Assurance Case Template (DAC) ディペンダビリティ概念モデルの定義 Dependability Conceptual Model (DCM) ディペンダビリティ保証の枠組み Dependability Assurance Framework

6 6 モデルベース規格策定方法論 (Model-based Design Methodology for Standards/Guidelines) 国際規格やガイドラインを モデルベースで策定するという方法論 モデルの記述のために 自然言語より正確に記述できる言語 表記法を利用 規格の曖昧さの排除 ステークホルダ間の合意形成を支援 将来的には ツールにおいて実行可能な規格の策定を目指す 従来と同じ規格 ガイドライン 規格のモデル 規格の実行可能なモデル 例えば UML プロファイルで記述 安全分析ツールや 何がトレーサブルかどうかなどを記述 ツールが解釈することで 成果物と規格との適合性確認が自動的に可能 [18] K. Taguchi, et. al: Meta-modelling approach to standardizing Safety-Sensitive Consumer Devices, APCOSEC 2013

7 7 DAC (Dependability Conceptual Model) 概要 全体を UML のパッケージで記述 主要概念のカテゴリー毎にサブパッケージとして記述 抽象度が高いレベルで概念を記述 他の規格の概念を導入することが可能 ( プラグイン機能 ) パッケージ間の依存関係 この部分について詳細に説明 Architectural Concept: システムアーキテクチャに関する部分 Dependability Assurance Concept パッケージ : ディペンダビリティの保証に関する部分 System Environment Concept: システムとそれを取り巻く環境に関する部分 Requirement Concept: 要求に関する部分 Dependability Process Concept: ディペンダビリティプロセスに関する部分

8 8 ディペンダビリティ保証のレベルの定義 概念モデルと 概念の定義が英語で記述されている 規格策定における概念定義に関する議論が容易 規格の利用者の概念に対する理解が容易

9 9 IEC における SIL の記述 SSCD 規格は様々な規格の概念を拡張概念として定義が可能 安全評価のための基準である Safety Integrity Level (SIL) は ディペンダビリティ属性の一つなので Dependability Attribute Assurance Level の部分クラスとして定義 Safety Integrity Level は 4 段階なので それを枚挙型 (<<enumeration>>) として定義 SIL は安全要件に割り振られる

10 10 Dependability Process Model の概要 開発プロセスとシステム保証プロセスの同時記述 繰り返し開発

11 Dependability Assurance Case 対象システムのディペンダビリティを保証する議論構造 ( テンプレート ) を提供 システムの改変に関する議論構造 システムの統合に関する部分 使用実績に関する議論構造 11

12 12 まとめ コンシューマデバイス規格の目的 コンシューマデバイスという製品カテゴリーに対するディペンダビリティの保証 日本主導型の製品のシステム保証と 開発方法論 OMG において規格策定作業を実施 規格の概要 ディペンダビリティプロセスの定義 (Dependability Process Model) ディペンダビリティケースによる保証の構造記述 (Dependability Assurance Case) ディペンダビリティ保証に関する概念規定 (Dependability Conceptual Model) 規格の策定方法 モデルベースで実施

13 13 参考文献 [1] V. Hilderman and T. Baghai: Avionics Certification -A Complete Guide to DO-178 (Software) DO-254 (Hardware), Avionics Communications Inc., [2] 認証工学 WG: [3] IEC 62278/EN 50126: Railway applications Specification and demonstration of reliability, availability, maintainability and safety (RAMS). [4] IEC /EN : Railway applications Communication, signalling and processing systems - Part 2: Safety-related communication in open transmission systems, [5] Def Stan 00-56: Safety Management Requirements for Defence Systems, [6] ISO Part 1~Part 10, Road vehicles Functional safety, [7] ISO/IEC 15408: Common Criteria for Information Technology Security Evaluation, version 3.1, revision 4, [8] IEC Part 1~ Part 7 : Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems -, [9] RTCA: Software Considerations in Airborne Systems and Equipment Certification, RTCA DO178C, [10] Praxis: SafSec: Integration of Safety & Security Certification, SafSec Methodology: Guidance Material, [11] Praxis: SafSec: Integration of Safety & Security Certification, SafSec Methodology: Standard, [12] E DIN VDE V (VDE V ): , Electric signaling systems for railways Part 102: Protection profile for technical functions in railway signalling, [13] EUROCAE WG 72: ED 202 Airworthiness Security Process Specification, [14] ISA: Security for industrial automation and control systems, Part 3-3: System security requirements and security levels, ISA , Draft 4, 2013, [15] Dependability Assurance Framework for Safety-Sensitive Consumer Devices (SSCD), sysa/ , 2013 [16] A. Avizienis, J-C Laprie, Randell, Basic Concepts and Taxonomy of Dependable and Secure Computing, IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing, Vol. 1, 2004 [17] 大畠, 他, 消費者機械安全性 信頼性保証の国際標準化, SEC journal No. 27, 2012 年 1 月, 第 7 巻第 4 号 [18] K. Taguchi, et. al: Meta-modelling approach to standardizing Safety-Sensitive Consumer Devices, APCOSEC [19] J. Rushby: Modular Certification: CSL Technical report, SRI International, 2001.

RAMS の認証とセーフティケース 1) 独立行政法人産業技術総合研究所, 2) 西日本旅客鉄道株式会社 相馬大輔 1) 田口研治 1), 西原秀明 1), 大岩寛 1), 矢田部俊介 2), 森崇 2) 1

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