基于智慧医疗模式的网络安全防护研究.pdf

1 0 8 2 0 2 4年2期2 0 2 4年第4 6卷第2期基于智慧医疗模式的网络安全防护研究张俊为作者简介:张俊为(1 9 9 2-),硕士,工程师,研究方向为信息网络安全、区块链应用、医疗信息化应用。(浙江大学医学院附属邵逸夫医院 杭州3 1 0 0 2 0)摘 要 随着技术的发展,智慧医疗已逐渐成为医疗健康领域的一个重要分支,其通过集成I o T、云计算、大数据、人工智能等技术,为医疗机构和患者提供了更加高效、个性化的医疗服务。然而,这种技术集成也带来了诸多网络安全挑战。文中深入探讨了智慧医疗模式下的网络安全威胁,并提出了一系列综合的安全防护策略。此外,还强调了与供应商、制造商及其他相关方的合作与信息共享在确保网络安全中的关键作用。关键词:智慧医疗;网络安全;防护策略中图分类号 T P 3 0 9R e s e a r c ho nN e t w o r kS e c u r i t yP r o t e c t i o nB a s e do nI n t e l l i g e n tM e d i c a lM o d eZ HAN GJ u n w e i(S i rR u nR u nS h a w H o s p i t a l,Z h e j i a n gU n i v e r s i t yS c h o o l o fM e d i c i n e,H a n g z h o u3 1 0 0 2 0,C h i n a)A b s t r a c t W i t ht h ed e v e l o p m e n t o f t e c h n o l o g y,s m a r t h e a l t h c a r eh a s g r a d u a l l yb e c o m e a n i m p o r t a n t b r a n c h i n t h e f i e l do fh e a l t h c a r e.B y i n t e g r a t i n g t e c h n o l o g i e s s u c ha s I o T,c l o u d c o m p u t i n g,b i gd a t a,a n da r t i f i c i a l i n t e l l i g e n c e,i t p r o v i d e sm o r ee f f i c i e n t a n dp e r s o n a l i z e dm e d i c a l s e r v i c e s f o rm e d i c a l i n s t i t u t i o n sa n dp a t i e n t s.H o w e v e r,t h i s t e c h n o l o g y i n t e g r a t i o na l s ob r i n g sm a n yn e t w o r ks e c u r i t yc h a l l e n g e s.T h i sp a p e r d e l v e s i n t o t h e s en e t w o r ks e c u r i t y t h r e a t su n d e r t h e s m a r t h e a l t h c a r em o d e l a n dp r o p o s e sas e r i e so f c o m p r e h e n s i v e s e c u r i t yp r o t e c t i o ns t r a t e g i e s.I na d d i t i o n,t h i sp a p e r e m p h a s i z e s t h e c r u c i a lr o l eo f c o o p e r a t i o na n d i n f o r m a t i o ns h a r i n gw i t hs u p p l i e r s,m a n u f a c t u r e r s,a n do t h e r r e l e v a n t p a r t i e s i ne n s u r i n gn e t w o r ks e c u r i t y.K e y w o r d s S m a r th e a l t h c a r e,N e t w o r ks e c u r i t y,P r o t e c t i o ns t r a t e g y0 引言随着科技的进步,智慧医疗已经成为现代医疗体系中不可或缺的一部分。通过集成I o T、云计算、大数据、人工智能等尖端技术,智慧医疗模式为医疗服务领域提供了更加高效、精确和便捷的解决方案。从遥感监测到基于A I的诊断辅助,智慧医疗正在彻底改变医疗服务的模式。然而,随之而来的是一系列网络安全问题,特别是在保护患者隐私和医疗数据方面。这些网络安全问题可能会威胁到智慧医疗系统的可靠性和完整性,甚至影响患者的生命安全。因此,研究和应对智慧医疗模式下的网络安全风险至关重要。1 智慧医疗模式概述1.1 智慧医疗的定义及特点智慧医疗,也被称为数字医疗或智能医疗,是利用现代信息和通信技术(如大数据、云计算、物联网、人工智能等)对医疗健康领域进行深度融合和创新,从而为患者、医疗机构、政府、保险公司等相关方提供高效、便捷、智能的医疗健康服务的一种新模式,其特点包括以下几点。(1)数据驱动。智慧医疗高度依赖各种数据来源,如患者健康记录、医疗设备的数据输出、临床试验结果等,以用于辅助决策、疾病预测和治疗建议。(2)个性化服务。基于大数据分析和A I技术,智慧医疗能为每位患者提供定制化的治疗方案和健康建议,确保医疗服务更符合患者的个人需求。(3)远程医疗。通过互联网和移动通信技术,患者可以在家中接受医疗咨询、监测和治疗,这提高了医疗服务的可达性和便利性。(4)综合治疗。智慧医疗能整合各种资源,包括传统医疗服务、康复治疗、健康管理等,为患者提供全方位的健康服务。(5)互动与参与。智慧医疗鼓励患者、医生、其他医疗专家以及相关机构之间进行互动,从而形成一个开放、协作的医疗生态系统1。1.2 智慧医疗的技术组成智慧医疗主要由I o T、云计算、大数据、人工智能等技术组成。其中,I o T(物联网)指通过信息传感设备如R F I D、红外传感器、G P S、激光扫描器等连接任何物品与互联网进行信息交换和通信,实现智能识别、定位、追踪、监控和管理的网络。在智慧医疗中,其能应用于远程健康监测、资产管2 0 2 4年2期1 0 9 理、环境监测等多个领域。在远程健康监测领域,I o T技术能让病人使用可穿戴设备或植入式传感器,实时传输健康数据到医疗中心;在资产管理领域,I o T技术能实时跟踪医疗设备的位置和状态,提高设备使用率,并减少设备丢失、损耗的现象;在环境监测领域,监测医疗机构内的环境参数,如温度、湿度等都需要使用I o T技术,其是保障病人安全的关键技术。云计算技术指通过网络提供按需访问的计算资源,其允许数据和应用程序存储在中央服务器上,而不是本地计算机或个人设备。云计算技术能为智慧医疗数据提供可扩展、低成本的解决方案,并提供医疗图像分析和处理及可跨机构共享的患者健康信息记录功能。大数据是处理和分析大量、多样、高速增长的数据集合的技术和方法,将其应用于智慧医疗领域,能通过分析历史医疗数据,预测疾病爆发或患病风险,也能基于患者的健康数据,进行风险评估和个性化治疗,还可以通过分析大量的临床试验数据,加速药物的研发和审批过程。人工智能(A I)是模拟人类智能的计算机系统,能执行特定的任务,如图像识别、自然语言处理、决策支持等。其能使用深度学习模型,识别和分析医疗图像中的异常,并通过虚拟健康助手为患者提供病情咨询和健康建议,还能基于A I模型预测患者疾病的进展和结果,是智慧医疗提高医疗质量和效率、提供个性化和高度互动的医疗体验的关键技术。1.3 全球的智慧医疗发展现状从全球维度来看,智慧医疗的技术不断进步、合作投资力度不断加大、政府支持力度不断加深。从技术进步的角度来看,人工智能在医疗领域已受到广泛应用,特别在医疗影像分析、疾病诊断、患者管理及药物研发领域;远程医疗服务借助5 G,I o T和云计算技术,得到了快速的发展;多数国家建立了电子健康记录系统,该系统有助于提高医疗效率和患者安全。从合作投资的角度来看,国际科技公司如G o o g l e,A p p l e,I BM,M i c r o s o f t等都在健康领域进行投资,并开始探索新的商业模式,而产业结构的完善已是时间问题。从政府支持的角度来看,许多国家都推出了相应政策,以支持智慧医疗的发展,但同时也面临数据隐私、医疗设备安全等问题,因此未来的支持力度必然会进一步上升。从国内维度来看,中国庞大的人口基数和日益增长的老龄化问题,使智慧医疗市场具有巨大的潜力。而在政策支持和市场需求的驱动下,国内外资本积极投资医疗健康领域,培育了一批医疗健康独角兽公司。为此,中国大型互联网公司如腾讯、阿里巴巴、百度等已进入智慧医疗领域,利用A I、大数据和云计算技术提供医疗解决方案。同时,电子健康档案系统在全国得到了推广,进一步提高了医疗服务效率。这离不开国家出台的各类政策及北京、上海、深圳等城市开展的智慧医疗示范项目试点和推广工作2。2 智慧医疗面临的网络安全威胁2.1 数据泄露风险智慧医疗会记录大量信息数据,而患者的医疗记录、诊断、影像资料、基因数据等都属于高度敏感的个人信息,这些数据的泄露容易造成隐私侵犯,并被用于欺诈、勒索等犯罪活动。尤其是在移动医疗应用不断普及的背景下,患者和医护人员都能通过移动设备访问医疗数据,但移动设备往往存在安全隐患,如设备丢失、恶意应用入侵等,这些数据的泄露风险不仅威胁到患者的隐私,也可能对医疗机构的声誉和经济造成重大损害。一般来说,智慧医疗数据的泄露主要与以下几点相关。(1)第三方服务供应商。医疗机构经常与第三方服务供应商合作,如云服务提供商、软件开发商等。如果这些第三方存在安全漏洞,则可能会造成智慧医疗数据泄露的问题。(2)员工内部威胁。有犯罪倾向的员工、不恰当的权限管理或内部人员的疏忽操作都可能导致数据泄露,且部分医疗机构的员工可能没有足够的安全意识,从而容易成为钓鱼攻击、社交工程等攻击手段的目标。(3)网络连接的医疗设备威胁。许多医疗设备如MR I、心电图机等都已联网,如果这些设备的安全性不足,则可能成为攻击的入口点。2.2 身份冒用与权限滥用智慧医疗系统中的数据通常包括患者的个人健康信息、诊断记录、治疗方案等,这些信息对个人隐私和医疗机构的运营都至关重要。因此,身份冒用与权限滥用是智慧医疗面临的主要安全威胁。其中,身份冒用主要包括患者身份冒用和医务人员身份冒用两类。前者利用盗取或欺骗方式获得患者的身份信息,以此访问和修改患者的医疗记录、处方和其他个人信息;后者则冒充医生、护士或其他医务人员,获取对医疗系统的访问权。权限滥用则包括内部人员滥用、外部攻击者的权限提升、细粒度权限控制不足等类型。内部人员滥用指医疗机构的内部人员(如员工或合作伙伴)可能因恶意意图、误操作或其他原因而滥用他们的权限。例如,他们可能访问不属于自己责任范围内的患者信息或修改医疗记录;外部攻击者的权限提升指外部攻击者首先通过低权限的账号进入系统,然后通过提升权限来进一步访问、更改或删除敏感数据;细粒度权限控制不足指医疗系统的权限分配不够细致,员工可能会访问到超出其职责范围的数据3。2.3 供应链攻击风险作为一种先进的技术驱动的医疗模式,智慧医疗涉及多个组件、软硬件供应商和第三方服务提供商,因此引入了供应链安全的风险。具体而言,智慧医疗系统通常依赖于多个软件和硬件组件来实现功能,其中任何一个组件存在未知的安全漏洞,都可能会导致医疗系统受到攻击。如果供应商的开发环境被攻击者渗透,恶意代码则会被植入到为智慧医疗系统提供的产品或服务中,从而影响终端用户。甚至在智慧医疗设备的生产、运输或安装过程中,也可能会通过物理篡改硬件的方式植入恶意芯片或修改其固件。同时,智慧医疗系统通常会与其他系统和云服务进行集成。如果这些外部系统或服务遭受攻击,它们则可能会成为传移动信息1 1 0 2 0 2 4年2期播攻击到医疗系统的媒介。此外,若供应商的认证机制存在漏洞或被攻击者利用,则会导致未授权的软件或硬件被接入到医疗系统中。3 智慧医疗的网络安全防护3.1 加强医疗数据管控智慧医疗系统可以对大量敏感数据进行存储、处理和传输,这使其成为攻击者的热门目标。为应对数据泄露风险,医疗机构和相关利益方需要采取有针对性的策略和技术手段。因此,需对智慧医疗系统的数据进行分类,并为不同类型的数据设置不同的保护等级,从而为最敏感的数据提供最高级别的保护。同时,使用强加密算法,对数据库、文件系统等关键数据存储位置进行加密,确保数据被非法访问也不能轻易解读。此外,应为系统中的每位用户设置独立的登录凭证,限制不必要的数据访问,只有经授权的用户才能访问特定数据,从而通过访问控制与身份验证提高数据的安全性。在安全审计与监控方面,应定期检查系统中是否存在任何异常访问或操作,并使用入侵检测系统和安全事件管理工具来实时监控和分析系统活动,及时发现和应对威胁。另外,需定期备份关键数据并建立数据恢复策略,当数据不再需要时,应按照政策和法规要求进行删除或销毁,以保障存储数据的安全性。3.2 强化身份验证身份冒用与权限滥用是智慧医疗系统中关键的安全问题,其可能会导致患者信息的泄露、错误的医疗决策以及其他严重的后果。因此,应强化身份验证,使用多因素认证(MF A)技术,要求用户提供两种或更多的身份验证手段,如密码、指纹或智能卡,并对关键系统和敏感信息的访问实施更严格的认证要求。权限管理应采用最小权限原则,确保员工和第三方合作伙伴只能访问其工作所需的信息和系统。同时,定期审查和更新用户权限,确保权限设置始终与职责和需求相符。此外,应加强行为监控和审计工作,使用用户和实体行为分析(U E B A)工具来监控和分析用户的行为,以识别和报告异常或可疑的行为,并定期进行审计工作,以检测和应对潜在的权限滥用行为。另外,智慧医疗设备应采用身份和访问管理(I AM)解决方案,以自动化身份验证和权限分配流程,并使用I AM工具来集中管理用户账户、角色和权限,确保系统和信息的安全访问。同时,可以制定并实施应急响应计划,以确保在发现身份冒用或权限滥用事件时能迅速应对。3.3 加强供应链数据管理在智慧医疗的环境下,供应链风险主要与软件供应商、硬件制造商、第三方服务提供商等主体相关。为加强供应链数据管理,应对所有供应商进行全面的安全风险评估,以了解其安全政策、实践和历史记录,定期重新评估供应商的风险,确保他们符合组织的安全要求。同时,应在合同中明确指出安全要求、责任和赔偿等各项数据管理相关条款,要求供应商提供安全认证、审计报告或其他证明其遵守安全最佳实践的证据。在软件供应商方面,应对所有引入的软件和组件进行安全检查,确保没有潜在的恶意代码或其他风险,并 使 用 可 信 的 软 件 开 发 实 践,如 软 件 构 成 清 单(S B OM),来跟踪和管理所有使用的软件组件。在硬件制造商方面,应仅从已知和受信任的供应商购买硬件,并对所有入库的硬件进行物理和软件的检查,确保它们没有被篡改或植入恶意代码。在第三方服务提供商方面,应对供应商的访问进行严格控制,确保他们只能访问其所需资源,同时使用V P N、多因素认证等技术来确保供应商的安全访问。除此之外,还应建立持续监控与警报机制,监控供应商的行为,确保其遵循安全准则,并在发现可疑行为时立即向管理部门发送通知,根据与供应商的应急响应机制,确保在发生安全事件时可以迅速、有效地协作。4 结语智慧医疗模式为全球医疗体系带来了变革,但其中的网络安全挑战也不容忽视。本文深入分析了智慧医疗所面临的网络安全威胁,并提出了针对性的防护策略,希望能为相关领域的研究者和实践者提供有益的参考。未来,随着技术的进一步发展和医疗体系的不断完善,对网络安全的需求将会进一步增加。因此,政府、业界和学术界应共同努力,形成合力,确保智慧医疗能在保障安全的前提下,为人们带来更好的医疗健康体验。参考文献1尹浩,李心怡.面向智慧医疗的区块链关键技术研究与应用J.医学信息学杂志,2 0 2 3,4 4(6):1-7,1 5.2王玉申,杨光,杨凯,等.云计算与大数据技术在智慧医疗的应用策略J.中国科技信息,2 0 2 3(2):1 3 5-1 3 7.3彭宇.基于智慧医疗的医院网络安全管理研究J.中国设备工程,2 0 2 2(2 3):2 8-3 0.移动信息