ما هو أمن إنترنت الأشياء الطبية (IoMT)؟

أمن إنترنت الأشياء الطبية (IoMT) هو حماية الأجهزة الطبية المتصلة والبيانات السريرية التي تتبادلها. إنه يضمن عدم إمكانية الوصول إلى هذه الأجهزة أو تغييرها أو تعطيلها بسبب التهديدات الإلكترونية.

يحافظ أمان IoMT على خصوصية معلومات المريض ويحافظ على سلامة كل جهاز يشارك في التشخيص والمراقبة والعلاج. إنه يخلق بيئة آمنة حيث يمكن للفرق الطبية الاعتماد على البيانات الدقيقة وأداء الجهاز دون انقطاع.

تعتمد المستشفيات الحديثة على آلاف الأجهزة التي تتصل عبر الشبكات والمنصات السحابية والقنوات اللاسلكية. يدعم أمان IoMT هذا النظام البيئي من خلال الحفاظ على الثقة والاستقرار والسلامة في جميع نقاط الرعاية.

ما الأجهزة المضمنة في نظام IoMT البيئي؟

يشمل IoMT كل شيء من الأجهزة المنزلية القابلة للارتداء إلى معدات التشخيص المتطورة، ولكل منها توقعات مختلفة للأمن السيبراني.

أجهزة قابلة للارتداء

تشمل الأجهزة القابلة للارتداء تصحيحات ECG وأجهزة مراقبة الجلوكوز والساعات الذكية وأجهزة استشعار RPM. وهي تعتمد على البلوتوث والواي فاي وتطبيقات الأجهزة المحمولة، مما يجعل واجهات برمجة التطبيقات السحابية الآمنة والمصادقة ضرورية.

الأجهزة السريرية

تتصل مضخات التسريب وأجهزة التنفس الصناعي وآلات التخدير وأجهزة مراقبة القلب من خلال HL7 v2 أو البروتوكولات الخاصة. غالبًا ما يتم تشغيلها بشكل مستمر في وحدات العناية المركزة ووحدات med-surg، مما يحد من وقت التعطل للتحديثات.

أنظمة التصوير

تعتمد أنظمة التصوير بالرنين المغناطيسي والتصوير المقطعي والموجات فوق الصوتية والأشعة السينية على DICOM وتتكامل مع PACS و RIS. نظرًا لأنها تولد حمولات صور ضخمة، يعد النقل المشفر والتجزئة أمرًا بالغ الأهمية.

المواد القابلة للزرع

تتواصل أجهزة تنظيم ضربات القلب والمحفزات العصبية ومضخات الأنسولين عبر RF أو NFC. إن قابليتها المحدودة للترقيع وعمر التصميم الطويل تجعلها من بين أصول IoMT الأكثر خطورة.

العلاج السريري

يشمل العلاج الوظيفي السريري أجهزة التحليل المعملية وأنظمة الجراحة الروبوتية وخزانات توزيع الأدوية. يعمل العديد منها على Windows CE أو VXWorks أو غيرها من الأنظمة الأساسية القديمة التي تفتقر إلى عناصر التحكم في الأمان الحديثة.

لماذا يعتبر أمن iOMT مهمًا لسلامة المرضى وعمليات الرعاية الصحية؟

تؤثر أجهزة IoMT بشكل مباشر على القرارات السريرية، مما يجعل أمنها ضروريًا لرعاية المرضى الآمنة.

ضرر المريض

يمكن للمهاجم الذي يتلاعب بالقياس عن بعد لجهاز تنظيم ضربات القلب أو جرعة مضخة الحقن أن يسبب خطرًا جسديًا حقيقيًا. حتى التلاعب الدقيق بالبيانات يمكن أن يدفع الأطباء إلى اتخاذ إجراءات غير صحيحة أثناء العلاج.

تعطيل سير العمل

يمكن لخوادم PACS المخترقة تأخير سير عمل الأشعة عبر غرفة الطوارئ بأكملها. يمكن أن تتسبب أجهزة مراقبة وحدة العناية المركزة التي تعاني من فقدان الحزم اللاسلكية في حدوث إنذارات كاذبة أو تنبيهات فائتة أثناء الرعاية الحرجة.

الامتثال

تتعامل أجهزة IoMT مع PHI الخاضعة للتنظيم بموجب HIPAA وقواعد خصوصية الدولة وتوقعات الأمن السيبراني لإدارة الغذاء والدواء. غالبًا ما تؤدي الانتهاكات إلى إجراء تحقيقات مكلفة أو غرامات أو إيقاف تشغيل العمليات.

حركة جانبية

غالبًا ما ينتقل المهاجمون من جهاز iOMT ضعيف واحد إلى أنظمة عالية القيمة مثل خوادم EHR. تزيد بنيات VLAN المسطحة والأجهزة السريرية غير المجزأة من هذا الخطر بشكل كبير.

كيف يعمل أمان IoMT؟

يجمع أمان IoMT بين الحماية على مستوى الجهاز والاتصال الآمن وسياسات الشبكة.

• تجزئة الشبكة: يفصل أجهزة IoMT إلى شبكات VLAN آمنة أو شرائح دقيقة.
• اكتشاف الأجهزة: يحدد كل جهاز متصل من خلال المسح السلبي وتحليل البروتوكول.
• التحكم في الوصول: يطبق قواعد الوصول المستند إلى الهوية، و MFA، والقواعد الأقل امتيازًا.
• مراقبة التهديدات: يكتشف الحالات الشاذة في القياس عن بُعد HL7 أو DICOM أو MQTT أو RF.
• تشفير البيانات: يفرض TLS 1.3 وتثبيت الشهادات وWPA3 للارتباطات اللاسلكية.
• التحقق من البرامج الثابتة: يضمن تشغيل الأجهزة لبرامج ثابتة موثوقة وغير منقوصة طوال دورة حياتها.

كيف يتم مهاجمة أجهزة IoMT بشكل شائع؟

يستغل المهاجمون البرامج القديمة والإشارات اللاسلكية الضعيفة والشبكات التي تم تكوينها بشكل خاطئ والمصادقة غير الكافية.

عمليات استغلال البرامج الثابتة

تسمح البرامج الثابتة القديمة على مضخات التسريب أو وحدات التحكم في التصوير للمهاجمين بتنفيذ تعليمات برمجية ضارة. لا يمكن تصحيح العديد من الأجهزة، مما يجعلها نقاط دخول ثابتة.

عمليات الاستغلال اللاسلكية

يؤدي اعتراض الترددات اللاسلكية وإعادة تشغيل البلوتوث وخفض مستوى Wi-Fi إلى تعريض الأجهزة القابلة للارتداء والغرس. يزيد التشفير الضعيف أو القديم من هذه المخاطر بشكل كبير.

حركة جانبية

تسمح الأجهزة غير المقسمة للمهاجمين بالانتقال إلى PACS أو EHR أو الأنظمة الإدارية باستخدام نقاط ضعف SMB أو RDP أو HL7. يؤدي هذا إلى توسيع نطاق انفجار الهجوم بشكل كبير.

الانتحال

يقوم المهاجمون باستنساخ معرفات الأجهزة لانتحال شخصية الشاشات أو المضخات، مما يتيح هجمات رجل في المنتصف. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تغذية الأعضاء الحيوية الكاذبة أو تعطيل لوحات المعلومات السريرية.

رانسوم وير

يؤدي استهداف الأجهزة المرتبطة بالتصوير أو المختبر أو سير العمل الجراحي إلى حدوث شلل تشغيلي واسع النطاق. حتى وقت التعطل غير المشفر يمكن أن يؤخر التشخيص وتقديم الرعاية.

هجمات متقدمة

يستخدم المهاجمون تقنيات استنساخ الأجهزة وإعادة تشغيل التردد اللاسلكي ومعالجة أوامر الوصلة الهابطة وتقنيات خفض التشفير لاختراق أجهزة iOMT التي تتراوح من الأجهزة القلبية القابلة للارتداء إلى الأجهزة القابلة للزرع.

كما أنها تنشر برامج ضارة معززة بالذكاء الاصطناعي تستهدف البرامج الثابتة للجهاز وتتجنب اكتشاف SOC للحصول على تحكم أعمق في الأنظمة السريرية.

ما هي التحديات التي تجعل من الصعب تأمين IoMT؟

تتمتع الرعاية الصحية بقيود تشغيلية فريدة تجعل الأساليب الأمنية التقليدية غير عملية.

دورات الحياة

غالبًا ما تظل الأجهزة قيد الاستخدام لعقود من الزمن، وتتجاوز دعم البائع. تفتقر المنصات القديمة مثل Windows CE و VXWorks إلى تصحيحات للتهديدات الناشئة.

الرؤية

يمكن للمستشفيات تشغيل أكثر من 10,000 جهاز، يتم اكتشاف العديد منها فقط عند وقوع الحوادث. بدون المخزون الكامل، تصبح التجزئة والمراقبة غير مكتملة.

قيود سير العمل

لا يمكن إعادة تشغيل الأجهزة الحرجة أثناء رعاية المرضى. يجب أن تتوافق إصلاحات الأمان مع عمليات وحدة العناية المركزة وغرف العمليات غير المنقطعة.

تجزئة المورّدين

تقوم الشركات المصنعة بشحن الأجهزة ذات ممارسات المصادقة والتشفير والتحديث غير المتسقة. هذا يعقد السياسات الموحدة عبر الإدارات.

البروتوكولات القديمة

لم يتم تصميم HL7 v2 و DICOM و CoAP وغيرها من المعايير القديمة للأمان الحديث. هذا يترك فجوات في تكامل الرسالة ومصادقة الجلسة.

ما هي مخاطر الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي التي تؤثر على أمن IoMT؟

تقدم عمليات التشخيص والمراقبة القائمة على الذكاء الاصطناعي طبقة جديدة من التعرض، خاصة عندما تغذي أجهزة IoMT النماذج السريرية.

تسمم البيانات

يقوم المهاجمون بمعالجة العناصر الحيوية أو بيانات الاستشعار لتحريف تنبؤات التعلم الآلي. قد يؤدي نموذج الإنتان المسموم بالذكاء الاصطناعي إلى تأخير التدخل المنقذ للحياة.

التلاعب بالنموذج

يمكن أن يؤدي تغيير بيانات التدريب أو مسارات الاستدلال إلى دفع أنظمة التشخيص نحو التصنيفات غير الدقيقة. يؤثر هذا على أدوات الأشعة AI التي تعتمد على صور PACS.

الانجراف التشخيصي

يمكن أن يؤدي التلاعب البطيء والدقيق ببيانات IoMT إلى انحراف تنبؤات الذكاء الاصطناعي بمرور الوقت. قد يلاحظ الأطباء التناقضات بعد فوات الأوان.

بيانات التدريب المخترقة

في حالة اختراق أنظمة PACS أو EHR التي تخزن مجموعات بيانات التدريب، فإن نماذج الذكاء الاصطناعي الناتجة ترث نقاط ضعف صامتة.

كيف تؤثر البنى السحابية والحافة على أمان IoMT؟

تعتمد المستشفيات بشكل متزايد على الأجهزة المتصلة بالسحابة وأجهزة المعالجة الطرفية، مما يؤدي إلى توسيع مساحة الهجوم.

بيانات اعتماد السحابة

يمكن لمفاتيح إدارة السحابة المخترقة كشف أساطيل IoMT بأكملها. يقلل الوصول إلى الهوية الأقل امتيازًا وتدوير المفاتيح من هذه المخاطر.

أمان واجهة برمجة التطبيقات IoMT—FHIR

تسمح واجهات برمجة تطبيقات FHIR بالتشغيل البيني السلس ولكنها تتطلب تطبيقًا قويًا لـ TLS 1.3 والتحقق من صحة الرمز المميز. يؤدي ضعف أمان API إلى مخاطر الكشف عن PHI على نطاق واسع.

بوابات إيدج

يمكن استغلال الأجهزة المتطورة التي تربط بين IoMT والشبكات السحابية إذا لم يتم تقويتها بشكل صحيح. قد يتلاعب المهاجمون بحركة مرور MQTT أو CoAP المتدفقة من خلالهم.

القياس السحابي عن بُعد

يمكن اعتراض القياس عن بُعد غير المشفر أو الموقّع بشكل ضعيف أو تغييره أثناء النقل. يؤدي تثبيت الشهادة ومصادقة الخدمة الخالية من الثقة إلى منع إساءة الاستخدام.

كيف تنطبق Zero Trust على الأجهزة الطبية؟

تتكيف Zero Trust جيدًا مع بيئات IoMT لأنه لا يمكن الوثوق بالأجهزة ضمنيًا.

هوية الجهاز

يحتاج كل جهاز أو مضخة ضخ أو وحدة تحكم بالرنين المغناطيسي أو جهاز يمكن ارتداؤه إلى هوية مشفرة. تحل المصادقة محل نماذج الثقة التقليدية القائمة على IP.

التجزئة الدقيقة

تعمل شرائح Zero Trust الدقيقة على تقييد الاتصال من جهاز إلى جهاز، مما يمنع الحركة الجانبية. حتى الأجهزة المخترقة تظل محتواة.

الوصول في الوقت المناسب

يحصل الأطباء على وصول مؤقت قائم على الأدوار لتكوين الأجهزة. هذا يقلل من الامتيازات المستمرة التي يمكن للمهاجمين اختطافها.

التحقق المستمر

يعمل تسجيل وضعية الجهاز على تقييم البرامج الثابتة والشهادات والسلوك في الوقت الفعلي. يتم إعادة التحقق من الوصول باستمرار ليعكس مستويات المخاطر الحالية.

ما اللوائح والأطر التي تنطبق على أمن IoMT؟

يخضع الأمن السيبراني للرعاية الصحية للمعايير الدولية والتفويضات الفيدرالية ومتطلبات الشركة المصنعة.

هيبا

يتطلب ضمانات إدارية ومادية وتقنية لـ PHI. يجب أن تفي أجهزة IoMT بالتزامات التشفير والتسجيل والوصول الصارمة. اعرف المزيد عن HIPAA.

إرشادات إدارة الغذاء والدواء

تتطلب إرشادات إدارة الغذاء والدواء الأمريكية قبل التسويق وما بعد السوق SBOMs والتطوير الآمن وعمليات التصحيح والكشف عن نقاط الضعف.

FDA RTA 2023 يفرض اكتمال الأمن السيبراني قبل موافقة السوق.

داخل كيس

يوفر نهجًا منظمًا لتحديد وحماية واكتشاف والاستجابة والتعافي. مفيد لنضج الأمن السيبراني للمستشفيات. اعرف المزيد عن NIST CSF.

معايير IEC/ISO

• الجليد 181001-5-1: دورة حياة الأمن الإلكتروني للبرامج الصحية
• الجليد 62304: سلامة برامج الأجهزة الطبية
• IEC 60601-1: متطلبات الكهرباء والسلامة
• أيزو 14971: إدارة المخاطر للأجهزة الطبية
• الملحق الأول من MDR للاتحاد الأوروبي: متطلبات الأمن السيبراني والسلامة الصريحة

ما الخطوات التي يمكن لمنظمات الرعاية الصحية اتخاذها لتحسين أمان IoMT؟

يمكن للمستشفيات تعزيز وضعها الأمني من خلال جهود منظمة قصيرة وطويلة الأجل.

من 0 إلى 30 يومًا

• إجراء اكتشاف تلقائي للأجهزة
• قم بتقسيم الأجهزة عالية الخطورة إلى شبكات VLAN آمنة
• تمكين المراقبة السلبية للشبكة

30-90 يومًا

• تنفيذ التشغيل الآلي لـ SBOM
• توحيد سياسات تحديث البرامج الثابتة
• فرض خطوط الأساس للتكوين الآمن
• تدقيق أذونات واجهة برمجة تطبيقات FHIR

طويل الأجل

• دمج قياس IoMT عن بعد في SOC/SIEM
• نشر نقاط وضعية الجهاز
• قم بإجراء تمارين الطاولة العادية
• قم بتوسيع مراقبة الطيف اللاسلكي

كيف تؤثر الشركات المصنعة للأجهزة الطبية على أمان IoMT؟

تلعب الشركات المصنعة دورًا حاسمًا في تأمين iOMT طوال دورة حياة الجهاز.

تصميم آمن

تعمل الاتصالات المشفرة والأوامر المصادق عليها والبرامج الثابتة القوية على تقليل نقاط الضعف من اليوم الأول.

تحديث الإيقاع

تعمل جداول التصحيح المتسقة على حماية الأجهزة من التهديدات الناشئة. تساعد اتفاقيات مستوى الخدمة الواضحة للموردين المستشفيات على التخطيط للصيانة بأمان.

متطلبات الإفصاح

يعمل الكشف المنسق عن نقاط الضعف على تسريع تخفيف المخاطر. تتوقع FDA و EU MDR من الشركات المصنعة تقديم تحديثات شفافة وفي الوقت المناسب.

كيف تبدو عملية الاستجابة الفعالة لحوادث IoMT؟

يعمل سير العمل القوي للاستجابة للحوادث على حماية رعاية المرضى مع احتواء التهديدات. إنه يضمن أن كل إجراء يتم اتخاذه يدعم السلامة السريرية ويعيد سلامة الجهاز.

فرز

حدد أجهزة IoMT المتأثرة وحدد مستوى تأثير المريض بناءً على التبعية السريرية. حدد أولويات أنظمة دعم الحياة والأنظمة عالية المخاطر أولاً لمنع التأخير في الرعاية العاجلة.

اعزل

استخدم التجزئة الدقيقة أو قطع الاتصال المادية التي يتم التحكم فيها لاحتواء الأجهزة المخترقة دون مقاطعة عمليات سير العمل الأساسية. هذا يمنع المهاجمين من الانتقال أفقيًا إلى PACS أو EHR أو الأنظمة الهامة الأخرى.

قيّم

قم بتحليل سجلات HL7 وتدفقات تصوير DICOM والقياس عن بُعد للجهاز لفهم كيفية حدوث الاختراق. يساعد هذا الفرق على تحديد الأسباب الجذرية واكتشاف ما إذا كانت الأنظمة الإضافية قد تأثرت.

عالج

قم بتطبيق التصحيحات أو استعادة البرامج الثابتة أو استبدال الأجهزة غير الآمنة لإزالة التهديد وإعادة المعدات إلى التشغيل الموثوق به. تحقق من تكوين كل جهاز ووضعه الأمني قبل إعادة توصيله بالشبكات السريرية.

التواصل

قم بإخطار القادة السريريين وفرق الامتثال والمصنعين والمنظمين لضمان الاستجابة المنسقة وإعداد التقارير. التواصل الواضح يبقي فرق رعاية المرضى على اطلاع ويلبي المتطلبات التنظيمية مثل توقعات HIPAA أو FDA لما بعد السوق.

كيف يدعم أمن iOMT الأمن السيبراني للرعاية الصحية بشكل عام؟

يعزز أمان IoMT أساس الأمن السيبراني للمستشفى من خلال تقليل التعرض عبر البيئات السريرية وبيئات تكنولوجيا المعلومات. إنه يضمن أن الأجهزة الطبية لم تعد تعمل كنقاط دخول ضعيفة للأنظمة الحيوية.

تقليل النقاط المحورية

تمنع أجهزة IoMT المقسمة المهاجمين من الانتقال إلى EHR و PACS والشبكات الإدارية. هذا يقلل من نطاق الانفجار لأي خرق ويحمي عمليات سير العمل السريرية عالية القيمة.

تعزيز رؤية SOC

يمنح قياس IoMT منصات SOC و SIEM رؤية أعمق لسلوك الجهاز والنشاط غير المعتاد. تعمل هذه الإشارات على تحسين دقة التنبيه ومساعدة المحللين على اكتشاف التهديدات في وقت مبكر.

تحسين المرونة

يعمل تأمين بيئات IoMT على تقليل انقطاع الجهاز والحفاظ على سير العمليات السريرية بسلاسة. هذا يقلل من وقت التوقف عن العمل عبر الأقسام ويدعم الرعاية المستمرة للمرضى.

ما الذي يجب أن تبحث عنه فرق الرعاية الصحية في حل أمان IoMT؟

يوفر حل أمان iOMT القوي الرؤية والتكامل والحماية على مستوى الجهاز عبر شبكات المستشفيات المعقدة. يجب أن تعزز السلامة السريرية مع تبسيط العمليات الأمنية.

الرؤية

يضمن الاكتشاف المستمر للجهاز وتصنيفه أن الفرق تعرف بالضبط ما يتم توصيله في جميع الأوقات. هذا يزيل النقاط العمياء ويتيح التقسيم بشكل أفضل.

الإندماج

يؤدي دعم أنظمة SIEM و SOAR و EDR وجدران الحماية وأنظمة Zero Trust إلى إنشاء نظام أمان موحد. يسمح هذا لبيانات IoMT بالتدفق مباشرة إلى عمليات سير عمل المراقبة والاستجابة الحالية.

أمان البرامج الثابتة

تكتشف فحوصات السلامة الآلية البرامج الثابتة التي تم العبث بها أو القديمة قبل أن تصبح تهديدًا. تساعد عمليات سير عمل إدارة التصحيح الفرق في صيانة الأجهزة دون تعطيل رعاية المرضى.

تقارير الامتثال

تعمل التقارير المضمنة المتوافقة مع HIPAA و NIST CSF و FDA و IEC و EU MDR على تبسيط عمليات التدقيق. تساعد هذه الأدوات المستشفيات على إثبات الالتزام بالمتطلبات التنظيمية.

قابلية التوسع

تدعم المنصة القابلة للتطوير آلاف الأجهزة عبر المستشفيات متعددة المواقع. وهذا يضمن نمو التغطية الأمنية مع توسع بيئة IoMT.

أسئلة متكررة

هل أجهزة IoMT أكثر عرضة للخطر من أنظمة تكنولوجيا المعلومات التقليدية؟

نعم. تعمل معظم أجهزة iOMT على برامج قديمة ولا يمكن تصحيحها بشكل متكرر.

هل يمكن اختراق الأجهزة القابلة للزرع مثل أجهزة تنظيم ضربات القلب؟

إنه ممكن ولكنه نادر للغاية. تعمل ضوابط التشفير والوصول القوية على تقليل المخاطر.

لماذا يصعب الرؤية في أمان IoMT؟

غالبًا ما تفتقر المستشفيات إلى المخزون الكامل للأجهزة المتصلة. تخلق الأجهزة غير المرئية نقاطًا عمياء.

هل يؤدي أمان IoMT إلى تعطيل سير العمل السريري؟

لا. تستخدم حلول IoMT الحديثة المراقبة السلبية التي لا تتداخل مع رعاية المرضى.

هل HIPAA كافٍ لتأمين أجهزة IoMT؟

لا. يحمي HIPAA PHI فقط؛ يتطلب أمان الجهاز الفني ضوابط FDA و NIST و IEC.

هل تعمل Zero Trust للأجهزة الطبية؟

نعم. تعمل Zero Trust على تقليل الحركة الجانبية والتحقق من هوية الجهاز في جميع الأوقات.

كم مرة يجب تصحيح أجهزة IoMT؟

بمجرد إصدار البائعين للتحديثات، إذا كانت آمنة سريريًا. يجب أن تكون الأجهزة غير القابلة للتصدع مجزأة.

ماذا تفعل SBOM في أمان IoMT؟

فهي تعرض مكونات البرامج داخل الجهاز، مما يساعد الفرق في العثور على نقاط الضعف بسرعة.

أفكار نهائية

أصبح أمان IoMT ضروريًا حيث تعتمد المستشفيات على آلاف الأجهزة المتصلة التي تدعم رعاية المرضى الحرجة. تضمن حماية هذه الأجهزة العلاج الآمن والعمليات المستقرة والبيانات السريرية الجديرة بالثقة عبر نظام الرعاية الصحية بأكمله.

تسمح الرؤية القوية والتقسيم الأفضل والممارسات الأمنية الحديثة لفرق الرعاية الصحية بإدارة المخاطر الإلكترونية المتزايدة دون تعطيل الرعاية. مع توسع النظم البيئية لـ IoMT، ستظل الحوكمة الأمنية المتسقة هي مفتاح المرونة وسلامة المرضى.

‍