IBM の岡田です。
いよいよシリーズ物、最後のテーマまでやってきました。
ここまでの内容はいかがでしたでしょうか？もう少しで完結しますので、最後までお付き合いいただければと思います。
さて、今回のテーマは「データを守ることについて」ということで、様々な脅威からどうやってデータを守るか、という内容でお届けします。
データを脅かす脅威とは
一昔前までは、データの脅威といえば人為的オペミス、装置の故障・障害、災害などが挙げられてました。しかし、最近はこれに加えサイバー攻撃といったものも加わってきております。
今まではサイバー攻撃というと、ネットワークあるいはサーバーにて対処すべきもの、という考え方が主流だったかと思います。これらはサイバーセキュリティという範疇の対策であり、今までも多くの製品やサービスによって培われてきた技術です。
しかし、昨今のサイバー攻撃はマルウェアが主流となっており、特にランサムウェアと呼ばれる攻撃が世間的にも目立ち始めてます。企業のデータを強制的に暗号化し解除するための身代金を要求するというものです。
確か最近ニュースで、日本での被害のとんでもない状況を目にした覚えがあります。調査対象の半数以上の企業は攻撃を受けた経験を持ち、実際に身代金を払った会社も調査対象の約3分の１あったということ、また、本当に支払われた身代金も平均が億を優に超える金額だったことに筆者も驚きました。
ということで、今回はストレージ技術にできるデータの保全について、従来の物理的な脅威から守ること、今日のサイバー攻撃から守ることの2つに分けてお話していきます。
物理的な脅威からデータを守る
止まらないシステムを構築するために、IT の世界では様々な対策が体系化し今日に至ってます。
全ての ITインフラを成す要素を冗長化するといったものはごく当たり前で、IT技術者なら必ず取っている対策ですね。機器自体も各パーツが冗長化されいつでもホットスワップでパーツ交換できるような仕組みになっているのが現在の IT機器です。
このように、シングルポイントになり得る構成をできる限り排除することで物理的な機器の障害や故障からシステムを守る、というのが今時当たり前のシステム設計なのはご存知の通りです。
データについてはどうでしょう。
システム構成の一部としてデータの通り道も冗長化されているのが昨今の設計ですが、データを貯める場所、つまりストレージについては過去より多くの技術が使われてきております。
パーツとしての HDD 等に用いられる磁気ディスクの盤面に書き込む際のフォーマットについては、ECC（Error Check and Correction）と呼ばれる技術、すなわちデータをビット化けや傷・汚れなどによるディスク上の脱落から計算により正しいデータを導くテクノロジーが用いられております。
さらに上のレイヤーでは、HDD や SSD などデイバイスの故障に対応するために、RAID といった技術が使われていることも多くの IT技術者はご存知でしょう。
最近は大容量下での再構成の長時間化などを改善するため、各社独自の RAID技術を駆使していたり、イレージャーコーディングといった、今まではディスク盤面などミクロな世界で行われていたような ECC をベースとした考え方を、装置・筐体といったレベルまで広げた技術などが使われ始めています。
最近のストレージ装置はユーザーに開放している論理ボリュームに対して、そのコピーを複数個筐体内に取って世代管理することもありますし、筐体間レプリケーションで別の安全な場所にコピーを取るということもできます。
そして、昔からあるオーソドックスな方法としては、ある時点のデータを静的に固めて安全な媒体に書き出して取っておく、所謂、バックアップが一番一般的ではないでしょうか？
しかし、実はバックアップ技術も1990年代のような、ただテープ媒体などに静的データを単純にとれば良いという時代はとっくに終わっており、今やバックアップ先データ容量を極限まで抑える技術であったり、転送を効率的に行う技術であったり、いろいろな技術が併用されております。
少し簡単に紹介しましょう。以下にご紹介するのは IBM Spectrum Protect と呼ばれるバックアップソフトで使われている技術です。
1. 永久増分バックアップ
初回バックアップのみフルバックアップを取り、その後のバックアップは増分（差分）のみ。
こうすることでバックアップ先データに必要な容量を格段に節約することができますし、このデータを遠隔にレプリケーションする際もデータ量が少ないため、ネットワークに余計な負担をかけずに済みます。
図1. 永久増分バックアップ
2. 重複排除・圧縮技術
すでに枯れた技術で、ストレージ装置にも使われているものですが、特に重複排除については過去のバックアップデータとの重複もあるので、さらに効果が見込まれます。
また、VM などの仮想環境でも似たディスクイメージを扱うことで、重複排除率は格段に上がります。
図2. 重複排除
3. FASP技術
バックアップデータを DR 目的で遠隔に飛ばす際には、ネットワーク帯域を通常の TCP/IP より効率的に使用できる FASP（Fast Adaptive Secure Protocol）により、高速転送が可能となります。
図3. FASP転送
4. 今時のバックアップ先ストレージ
バックアップのとり先といえば、昔はテープ、そしてディスクの時代があり、最近はまたテープが見直されてきています。
理由はもちろんビット単価であったり可搬性であったりが主ですが、後述するサイバー攻撃対策としても最近は注目されています。
最新技術活用という点では、クラウドのオブジェクトストレージにバックアップするというのも出てきています。その基本的な3形態を示したのが次の図です。
図4. バックアップ3形態
悪意のあるサイバー攻撃からデータを守る
ここまでは、レガシーな考え方、つまり物理的な脅威への対策としての最新のバックアップ技術です。
ところが昨今はこう言った脅威のみならず、意図的なデータ破壊や改竄への脅威、つまりサイバー攻撃への対策というものが必要になってきています。
そもそも色々な技術の蓄積で現在のサイバーセキュリティ成り立っていますが、攻撃者とのいたちごっこであることは否めません。したがって、突破された際の対策というものも必要になります。
最近のデータによると、実際にハッカーあるいはマルウェア等に侵入されたことが発覚するまでの日数は数百日とも言われており、わかった時にはすでに多くのデータの破壊・改竄・漏洩がなされた後、ということになりかねません。
このうち、破壊・改竄はデータが失われる訳で、データを使った企業活動ができなくなるという致命的な結果になり得ます。ゆえに、破壊・改竄（ランサムウェアによる強制的暗号化も含む）への対策が必要となるわけです。
図5. サイバー攻撃の際、データが役に立たなくなる
多くの場合、ネットワーク越しにサイバー攻撃が行われます。つまり、バックアップがあるから大丈夫と思っていても同じネットワーク内にあれば同様に犯された使えないバックアップデータとなる可能性が出てきます。
そこで、覚えていただきたいキーワードがあります「エアギャップ」と「イミュータブル」。
サイバーレジリエンシーの基本的な考え方です。
図6. エアギャップ・イミュータブル
前者は、ネットワーク的なつながりのない場所・物・仕組みを指し、後者は、改竄できない場所・物・仕組みをさしています。
つまり、バックアップなどの最後の砦となりうるデータは、こういったエアギャップ対応、あるいはイミュータブル対応のなされたメディア・機器・場所・仕組みなどに置くことで、初めてサイバー攻撃からデータを守るということができるわけです。
もちろん RPO がゼロになるわけではないので失うものも若干ありますが、億単位の身代金を支払うことからは救われます。
RPO をゼロに近くするためには当然、検知能力を上げる他ありません。
サイバーセキュリティで 100％検知できればこのような不幸は起こりませんが、万一気づかずネットワーク内に攻撃が入ってしまった場合も、データ側の仕組みで検知することもできるかもしれません。以下に二つの検知技術を紹介します。
図7. IBM Spectrum Protect の検知機能
こちらは、定常状態と大きなデータの変化のあった状態との差からサイバー攻撃の可能性の有無をチェックする機構です。
データが暗号化されたり破壊されたりすると、直前のバックアップデータとは大きく異なるデータとなるため、当然の事ながら重複排除率は極端に低くなります。さらに、圧縮率やファイルの増加数など、定常時とは異なる変化が現れるでしょう。
そういった変化を検知することで、データに何か大きな変化があったこと、すなわち破壊・改竄の可能性をいち早く検知することができるわけです。
次に、例えば IBM の Spectrum Scale には File Audit Logging という機能があります。
これをサイバーセキュリティの仕組みで検知系に繋げてあげれば、いち早くおかしなデータから本番データを守ることができるわけです。
図8. IBM Spectrum ScaleとQradar によるサイバー攻撃の検知
サーバー攻撃と対策のいたちごっこは、これからも続いていくでしょう。
しかし、アンチウィルス系の対策のようにウィルス自体のシグネーチャーやパターンに頼った対策は、必ず後手となります。そういう意味で、定常状態との変化で検知する方法は非常に有効な手段かと思われます。
ぜひ有効な対策を打って、備えを万全にしていきましょう！
約半年にわたってブログを書かせていただきましたが、少しでも IT を担う皆様にお役に立つことができると幸いです。
ありがとうございました！
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参考ページ
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- 全包囲網。。。最新 IBMストレージ 概要 (ブログ)
- OpenShiftに代表されるコンテナ環境へのIBMストレージの対応 (ブログ)
- ハイブリッド/マルチクラウド時代だからこそIBMのストレージ (ブログ)
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