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心跳就是密碼! 新技術杜絕駭客入侵醫療植入系統

上網時間: 2013年09月30日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:醫療植入應用  駭客  H2H  加密  心跳 

隨著各種醫療植入應用越來越多,包括像心臟起搏器、胰島素泵、除顫器、神經植入與藥物輸送系統等均可透過無線方式進行編程,從而也引發對於駭客可能侵入系統甚至危害病人的關切與顧慮。

如今,美國萊斯大學(Rice University)的研究人員們聲稱已經為此找到了解決之道。透過採用一種稱為「心心相映」(Heart-to-Heart;H2H)的新式加密技術,能夠在實際與病患接觸後,以病患本身的心跳作為隨機產生的數字密碼。這項技術將在國際資訊學術協會(ACM)於德國柏林舉行的電腦與通訊安全會議(11/4-8)發表。

如今,美國萊斯大學(Rice University)的研究人員們聲稱已經為此找到了解決之道。透過採用一種稱為「心心相映」(Heart-to-Heart;H2H)的新式加密技術,能夠在實際與病患接觸後,以病患本身的心跳作為隨機產生的數字密碼。這項技術將在國際資訊學術協會(ACM)於德國柏林舉行的電腦與通訊安全會議(11/4-8)發表。

目前,可重新編程的醫療植入作業都在醫師診間進行,由於採用傳統的加密技術,因而得以確保植入物的安全性。然而,根據萊斯大學的研究人員表示,駭客能夠破解這些傳統的加密技術,以無線方式駭入醫師診間外的植入系統。

雖然這些場所也能採用複雜的傳統加密技術,但它可能消耗植入物微控制器的處理功耗與電池。然而,這種新開發的 H2H 技術,專為簡化運算資源而設計,而且比傳統的加密技術更安全。

基本上,這項技術只能在與病患接觸時才能由其心跳取得隨機產生的密碼。因此,研究人員們其為「接觸-存取」(touch-to-access)技術,因為最重要的是實際接觸,而駭客只能在遠端透過特殊相機確定心跳的大致情形。

在與病患心跳接觸存取而產生隨機密碼後,新式的配對協議就能利用這組密碼,以植入物的微控制器分別進行計算,從而在醫師的編程人員與植入式醫設備(IMD)之間建立起一個安全的無線連接。

「我們已能證實心跳具有足夠的隨機性,可用來作為隨機的數字產生器,」萊斯大學(Rice University)教授Farinaz Koushanfar表示,「這種存在人體內的IMD可在存取進行的短暫時間間隔中記錄心跳的隨機位元,而正存取IMD的人也能記錄心跳。」

Koushanfar解釋:「在接觸存取病患IMD設備的12秒鐘時間,將會記錄與IMD相同的隨機數字,然後再進行一段配對過程。這一密碼配對技術最重要之處在於它可彈性地因應各種駭客攻擊。儘管更早之前已有許多方式對此加以嘗試過,但早期的研究顯示那些方式仍可能被破解。」

目前已有數以百萬的醫療植入設備在應用中,其中有許多都採用安全性堪慮的無線接取方式;而萊斯大學的研究宣稱其演算法相當簡單易用,甚至是舊型的IMD只需升級韌體即可順利應用。研究人員們目前也與一些IMD製造商洽談,可望在未來授權其 H2H 技術。

萊斯大學教授Farinaz Koushanfar 與博士候選人Masoud Rostami 開發出可安全植入醫療設備的系統,避免駭客無線入侵。
萊斯大學教授Farinaz Koushanfar 與博士候選人Masoud Rostami 開發出可安全植入醫療設備的系統,避免駭客無線入侵。(來源:Jeff Fitlow/Rice University)

在ACM將於柏林舉行的電腦與通訊安全會議上,萊斯大學的研究人員們將介紹其 H2H 技術以及接觸-存取協議──他們已將其建置於 ARM Core M-3 微控制器中。這項研究由美國海軍實驗室(ONR)與陸軍研究實驗室贊助。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Foiling Medical Implant Hackers,by R. Colin Johnson)





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