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隨著從業(yè)者越來越依賴遠(yuǎn)程患者監(jiān)護(hù)、遠(yuǎn)程醫(yī)療和其他基于醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程護(hù)理模式，互聯(lián)醫(yī)療設(shè)備的慢性安全問題現(xiàn)在已成為大流行期間的漸進(jìn)性系統(tǒng)性疾病。

醫(yī)院內(nèi)部也存在威脅，包括與從麻醉機(jī)和 MRI 到呼吸機(jī)和輸液泵等傳統(tǒng)有線以太網(wǎng)醫(yī)療系統(tǒng)相關(guān)的威脅。減輕這些風(fēng)險需要跨整個互連生態(tài)系統(tǒng)和用例范圍的多層安全設(shè)計策略。

從醫(yī)院庫存到家庭醫(yī)療保健

醫(yī)院內(nèi)外的醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都有一組常見的漏洞和相關(guān)風(fēng)險，每個漏洞都可以使用相同的基本網(wǎng)絡(luò)安全原則來緩解。

在醫(yī)院內(nèi)部，跟蹤設(shè)備和關(guān)鍵資產(chǎn)以提高可見性并防止缺貨的做法越來越受歡迎。這包括管理供應(yīng)商運(yùn)送到醫(yī)院的寄售庫存，但僅在使用產(chǎn)品或設(shè)備及相關(guān)耗材時開具發(fā)票。醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng) 技術(shù)提高了醫(yī)療設(shè)備制造商和醫(yī)院的可見性，并在使用物品時自動執(zhí)行訂購和開票流程。 

醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還用于簡化醫(yī)院的安全保證功能，例如，對乳膠不耐受的患者不會接受含有橡膠成分的肺導(dǎo)管。 醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡化了獲取導(dǎo)管批號、序列號和失效日期的過程，以確保其對植入物有效。它可用于確認(rèn)設(shè)備是真實(shí)的，并符合溫度和其他環(huán)境要求。如果發(fā)生召回，它會加快獲取有關(guān)誰可能收到了相關(guān)產(chǎn)品的所有必要信息。

同時，醫(yī)院內(nèi)部的遺留設(shè)備也被拉入醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)。MRI 和其他連接到醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)的有線以太網(wǎng)醫(yī)療系統(tǒng)為黑客提供了一個威脅面，可被利用來威脅患者安全以及醫(yī)院運(yùn)營的完整性。一旦進(jìn)入醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)，黑客就有能力通過各種零日攻擊來破壞傳統(tǒng)設(shè)備。

在醫(yī)院外，許多心臟除顫器、胰島素泵、血糖儀和其他連接到物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備都有被無線劫持和重新編程的風(fēng)險。例如，攻擊者可以短距離訪問胰島素泵的無線連接，并引導(dǎo)它輸送錯誤數(shù)量的胰島素或控制起搏器來擾亂患者的心律。黑客還可以在傳輸過程中攔截這些系統(tǒng)的遙測數(shù)據(jù)并獲取敏感的患者信息。 

另一個家庭醫(yī)療保健示例是基于醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)的智能泡罩包裝，它使護(hù)理提供者能夠遠(yuǎn)程管理和監(jiān)控患者的處方藥依從性。泡罩包裝于 1960 年代發(fā)明，用于保護(hù)藥物并使患者輕松取回單次劑量，現(xiàn)在包含傳感器并通過藍(lán)牙與具有顯示器和攝像頭的家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備進(jìn)行通信。網(wǎng)關(guān)設(shè)備會在需要打開水泡時通知患者，然后使用其蜂窩和 Wi-Fi 連接將相關(guān)的給藥事件數(shù)據(jù)推送到云端。護(hù)理人員在需要干預(yù)時會收到警報，還可以使用網(wǎng)關(guān)進(jìn)行井檢查和其他遠(yuǎn)程患者互動。

在這些和其他應(yīng)用中，使用商用智能手機(jī)來實(shí)現(xiàn)命令和控制功能的需求不斷增長。但必須首先解決固有的漏洞，最危險的漏洞之一是手機(jī)的無線連接。藍(lán)牙、NFC 和 LTE 可以防御某些漏洞，但不是全部。對于以太網(wǎng)和其他協(xié)議也是如此。緩解要求必須保護(hù)所有系統(tǒng)通信，必須信任每個系統(tǒng)元素，并且智能手機(jī)應(yīng)用程序與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和云之間必須有“永遠(yuǎn)在線” 的連接。

安全始于應(yīng)用層

應(yīng)用層安全防御各種惡意軟件和無線通道網(wǎng)絡(luò)安全攻擊。與典型的傳輸層安全性僅在消息負(fù)載在 OSI 堆棧上下移動時保護(hù)消息有效負(fù)載不同，應(yīng)用層安全性在發(fā)送方和接收方之間創(chuàng)建了一條安全隧道，以保護(hù)智能手機(jī)應(yīng)用程序之間的整個通信通道，醫(yī)療設(shè)備和云。本質(zhì)上，應(yīng)用程序本身構(gòu)建了自己的安全性，而不是依賴于該服務(wù)的較低堆棧級別。

使用這種方法，可以對會話進(jìn)行身份驗(yàn)證，并要求在所有消息離開應(yīng)用程序之前對其進(jìn)行加密。強(qiáng)大的密鑰交換和密鑰管理功能使接收方能夠在接收方應(yīng)用程序使用這些消息之前對其進(jìn)行解密和驗(yàn)證。這些保護(hù)措施中的每一項都增強(qiáng)了現(xiàn)有的 Android 和 iOS 安全機(jī)制，同時還克服了其通信協(xié)議中固有的安全漏洞。

下一步：身份驗(yàn)證層安全

第二層安全性對于由智能手機(jī)控制的可植入設(shè)備以及存在偽造和逆向工程風(fēng)險的設(shè)備至關(guān)重要。這種身份驗(yàn)證層安全性驗(yàn)證用戶、智能手機(jī)應(yīng)用程序、云、消耗品和任何連接到解決方案通信系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備的完整性，并確保黑客無法出于有害目的獲得對特權(quán)的“root 訪問 ”。

該安全層還可以防止偽造。它通過為 IoT 解決方案中的每個“事物 ”帶來信任來保護(hù)患者安全以及健康信息的隱私和完整性。它還通過混淆應(yīng)用程序代碼并確保其他智能手機(jī)應(yīng)用程序不會干擾連接健康應(yīng)用程序來防止逆向工程。

為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，必須使用軟件或硬件在設(shè)備、云、消費(fèi)品和智能手機(jī)上建立身份驗(yàn)證層的信任根。硬件安全模塊 (HSM) 可能會在工廠提供給醫(yī)療設(shè)備，以便為醫(yī)療設(shè)備和消耗品提供它們在系統(tǒng)中表現(xiàn)得像安全元件 (SE) 所需的加密密鑰和數(shù)字證書。

最后一層：持續(xù)連接

第三個醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)安全層確保系統(tǒng)始終可以接收最新數(shù)據(jù)并立即更改設(shè)備操作以滿足患者的護(hù)理要求。這對于由手持設(shè)備或智能手機(jī)控制的解決方案來說可能是有問題的，因?yàn)樗鼈儤O易受到通信故障的影響。

有多種方法可以確保這種持續(xù)連接。第一種是通過在 iOS 或 Android 操作系統(tǒng)后臺運(yùn)行的軟件應(yīng)用程序。只要設(shè)備靠近智能手機(jī)，該應(yīng)用程序就會保持在后臺并收集物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)。不需要用戶干預(yù)。第二種方法是基于硬件的。小型橋接器使用一種通信協(xié)議（通常僅提供個人區(qū)域覆蓋）與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行交互，并使用第二種與云進(jìn)行通信。它可以配置為持續(xù)運(yùn)行，也可以僅在物聯(lián)網(wǎng)到云的主要路徑不可用時使用。  

第三種確保持續(xù)連接的方法對于 MRI 機(jī)器和其他導(dǎo)致大多數(shù)醫(yī)院攻擊的傳統(tǒng)有線以太網(wǎng)醫(yī)療系統(tǒng)尤為重要。連接到以太網(wǎng)的硬件網(wǎng)關(guān)放置在這個易受攻擊的醫(yī)療設(shè)備前面，以提供一個單獨(dú)的通道，專門用于與經(jīng)過身份驗(yàn)證的設(shè)備進(jìn)行通信。

持續(xù)改進(jìn)的基石

今天的互聯(lián)健康解決方案不再需要從頭開始開發(fā)，而是可以使用第三方軟件開發(fā)工具包 (SDK) 以構(gòu)建塊的方式實(shí)施。這降低了增加安全性的成本，同時提高了靈活性并允許根據(jù)需要改造傳統(tǒng)設(shè)計和基礎(chǔ)設(shè)施。這種方法還確保可以在解決方案生命周期的任何時候持續(xù)改進(jìn)實(shí)施，包括結(jié)合使用 HSM。