導(dǎo)語：無線醫(yī)療傳感網(wǎng)絡(luò)信息安全分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：無線傳感網(wǎng)絡(luò)是一項(xiàng)綜合性技術(shù)，連接了無線通信技術(shù)、信息分布處理技術(shù)等，是當(dāng)今研究熱點(diǎn)之一。它被廣泛地應(yīng)用到軍事、醫(yī)療、環(huán)境、城市智能等方面，本文將針對其在醫(yī)療方面中的信息安全問題進(jìn)行分析，進(jìn)而維護(hù)病人的信息安全性。

關(guān)鍵詞：無線傳感網(wǎng)絡(luò)；信息安全；醫(yī)療器械

隨著社會(huì)不斷發(fā)展，信息技術(shù)正在由一個(gè)有線的且局限的網(wǎng)絡(luò)漸漸轉(zhuǎn)向一個(gè)無線的自由組織網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，即無線傳感網(wǎng)絡(luò)（WirelessSensorNetwork，WSN）。無線傳感技術(shù)在醫(yī)療上的應(yīng)用降低了信息成本，漸漸開始廣泛地應(yīng)用到醫(yī)療建設(shè)之中。隨之引發(fā)了一系列安全問題，現(xiàn)對該問題進(jìn)行分析。

1無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)

根據(jù)無線傳感器中傳感器節(jié)點(diǎn)的技術(shù)架構(gòu)，將其分為三層，包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。其在醫(yī)療上的運(yùn)用原理是第一層負(fù)責(zé)接收感知外部信息或者將原始信息收集起來，之后第一層將收集到的信息安全地傳遞到下一層，然后在根據(jù)任務(wù)不同采取不同的信息處理任務(wù)，之后對所采集到的醫(yī)療數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，處理相關(guān)信息給出醫(yī)療結(jié)論，從而實(shí)現(xiàn)對醫(yī)療環(huán)境的實(shí)時(shí)控制、精確管理好醫(yī)療數(shù)據(jù)，最終獲得醫(yī)療結(jié)論。這樣我們可以發(fā)現(xiàn)，在醫(yī)療中運(yùn)用無線傳感器進(jìn)行信息傳遞時(shí)，信息安全在這三個(gè)層次上都起著非常關(guān)鍵的作用，所以難免會(huì)出現(xiàn)信息安全問題。

2存在的問題

2.1感知層的安全問題。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的感知層能夠全面感受到外界的信息，也能夠及時(shí)收集到原始的醫(yī)療數(shù)據(jù)。無線醫(yī)療傳感器在這個(gè)層次上都有著明確的應(yīng)用目的，在傳統(tǒng)應(yīng)用過程中，這些信息都會(huì)被直接處理應(yīng)用。如果無線醫(yī)療傳感器網(wǎng)絡(luò)在該感知節(jié)點(diǎn)上采取的安全防護(hù)措施不夠或者沒有采取安全防護(hù)措施，則病人信息就有可能被第三方非法獲取，危害病人的信息安全。無線醫(yī)療傳感器網(wǎng)絡(luò)在感知層時(shí)可能會(huì)遇到以下的安全挑戰(zhàn)問題：（1）感知層中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)被非法者入侵，就會(huì)導(dǎo)致醫(yī)療系統(tǒng)的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)安全性喪失。（2）感知層中的普通節(jié)點(diǎn)被非法者入侵，當(dāng)侵入者非法掌握普通節(jié)點(diǎn)時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致攻擊者慢慢控制住節(jié)點(diǎn)密鑰，進(jìn)而之后完全控制節(jié)點(diǎn)[1]。或者入侵者可能技術(shù)不夠，不能夠完全捕獲節(jié)點(diǎn)中的密鑰進(jìn)而不能控制關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)。但是無論是哪種情況，攻擊者非法攻擊節(jié)點(diǎn)就是想獲得患者信息，無論是被動(dòng)竊聽，或者是通過對無線醫(yī)療傳感器網(wǎng)絡(luò)的感知節(jié)點(diǎn)傳輸一些錯(cuò)誤數(shù)據(jù)進(jìn)而影響整個(gè)醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行，都會(huì)造成患者的信息泄露。2.2網(wǎng)絡(luò)層的安全問題及策略。2.2.1網(wǎng)絡(luò)層的安全問題。無線醫(yī)療傳感器的網(wǎng)絡(luò)層主要是將感知層收集到的原始醫(yī)療數(shù)據(jù)安全可靠地傳輸?shù)缴弦粋€(gè)層次，然后根據(jù)應(yīng)用的需求不同對不同的醫(yī)療信息進(jìn)行處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對醫(yī)療信息的分類，聚合，最終實(shí)現(xiàn)對客觀醫(yī)療數(shù)據(jù)的有效感知以及有效控制[2]。從信息安全與網(wǎng)絡(luò)控制來看，由于無線醫(yī)療傳感器網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)多網(wǎng)絡(luò)并存的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，不僅僅存在像傳統(tǒng)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)那種普通的安全問題，同時(shí)還由于其特殊性和其異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息交換的特點(diǎn)，會(huì)出現(xiàn)更多的網(wǎng)絡(luò)攻擊，造成醫(yī)療數(shù)據(jù)信息損失，因此要采取有效的措施去進(jìn)行安全防護(hù)。2.2.2網(wǎng)絡(luò)層的安全策略。要想促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)層的安全體系，提高對網(wǎng)絡(luò)層的安全利用程度，就要構(gòu)建一個(gè)無線醫(yī)療傳感器網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和通1342019.9信網(wǎng)絡(luò)相互融合的安全體系結(jié)構(gòu)，進(jìn)而加強(qiáng)對醫(yī)療加密機(jī)制和密鑰的安全管理，以提高醫(yī)療信息的安全。同時(shí)醫(yī)院還要建立一個(gè)無線醫(yī)療傳感器網(wǎng)絡(luò)安全統(tǒng)一的防護(hù)平臺，實(shí)現(xiàn)對核心醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)和終端的安全監(jiān)控。此外，要想確?；颊哚t(yī)療數(shù)據(jù)的安全，還需要提高無線醫(yī)療傳感器網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)層次之間的安全利用水平和其保障措施。醫(yī)療系統(tǒng)和其他的系統(tǒng)對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全性需求是不同的。所以醫(yī)療體系要根據(jù)其實(shí)際需要，建立起醫(yī)療無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全接入和醫(yī)療應(yīng)用訪問機(jī)制來保障患者的信息安全[3]。由于網(wǎng)絡(luò)中任意一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)都是潛在的路由節(jié)點(diǎn)，攻擊者就很容易對無線醫(yī)療傳感器進(jìn)行攻擊，攻擊者會(huì)對無線醫(yī)療傳感器中路由信息進(jìn)行更改，有選擇性地轉(zhuǎn)發(fā)醫(yī)療數(shù)據(jù)信息，這樣就會(huì)導(dǎo)致最終的診斷結(jié)果錯(cuò)誤，影響對患者的及時(shí)治療。攻擊者還會(huì)惡意冒充轉(zhuǎn)發(fā)性節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，這樣就會(huì)導(dǎo)致一些數(shù)據(jù)包被隨機(jī)地丟棄，傳輸?shù)阶罱K系統(tǒng)的結(jié)論就會(huì)更改，進(jìn)而影響對患者最終診療結(jié)果的正確判斷。有些時(shí)候攻擊者還會(huì)改變數(shù)據(jù)傳送的原地址或者目的地址，就會(huì)造成路徑選擇錯(cuò)誤，最終導(dǎo)致數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤傳送，嚴(yán)重的甚至還會(huì)完全影響患者診斷結(jié)果。因此無線醫(yī)療傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要采取多路徑路由的方法，有效地解決攻擊者的篡改，進(jìn)而保障數(shù)據(jù)包能夠準(zhǔn)確地傳送到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。2.3應(yīng)用層的安全問題。應(yīng)用層是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系中的最頂層，它主要是對前兩層獲得的醫(yī)療數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，這是無線醫(yī)療傳感器網(wǎng)絡(luò)中的核心步驟。無線醫(yī)療傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層主要是圍繞著兩個(gè)方面來進(jìn)行信息處理，分別是數(shù)據(jù)和應(yīng)用。應(yīng)用層需要完成對原始收集到的大量醫(yī)療數(shù)據(jù)的管理和處理，但其作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的最頂層，功能不只限于對數(shù)據(jù)的處理和管理，還要和醫(yī)療的實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來，才能實(shí)現(xiàn)人們的日常需要。當(dāng)這個(gè)平臺實(shí)要想實(shí)現(xiàn)對收集到的醫(yī)療數(shù)據(jù)的處理和管理，由于收集到的醫(yī)療數(shù)據(jù)的龐大性，就需要對收集到的醫(yī)療數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。但是值得考慮的是，在將不同的數(shù)據(jù)分配到合適的處理平臺時(shí)，如何能夠保障患者信息能夠安全地傳輸?shù)礁鱾€(gè)平臺。因此，如何安全有效地將各醫(yī)療數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁鱾€(gè)平臺是應(yīng)用層面臨的一個(gè)重大問題。2.4物理層安全問題。無線醫(yī)療傳感網(wǎng)絡(luò)中物理層面主要存在的安全問題是存在無線通信的干擾和節(jié)點(diǎn)的破壞，并且無線醫(yī)療傳感網(wǎng)絡(luò)容易受到擁塞攻擊和物力破壞。當(dāng)無線醫(yī)療傳感網(wǎng)絡(luò)是單頻率點(diǎn)的無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)就很容易受到擁塞攻擊，因?yàn)橛捎跓o線醫(yī)療傳感網(wǎng)絡(luò)和擁塞攻擊可以在同一個(gè)頻率或者接近的頻段上有多個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送無線信號，擁塞攻擊通過對無線醫(yī)療傳感網(wǎng)絡(luò)頻率造成干擾就會(huì)破壞無線醫(yī)療傳感網(wǎng)絡(luò)的正常通信[4]。造成患者信息泄露。非法攻擊者在頻點(diǎn)附近不斷發(fā)射無用信號，頻率達(dá)到一定程度之后，就會(huì)造成無線醫(yī)療傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不能正常使用，就會(huì)對患者信息安全造成影響。由于無線醫(yī)療傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在開放環(huán)境中很容易被非法者捕獲，攻擊者通過分析和修改無線醫(yī)療傳感網(wǎng)絡(luò)的物力結(jié)構(gòu)，就會(huì)對原先系統(tǒng)造成破壞，不僅會(huì)造成患者信息的泄漏，還會(huì)對患者分析結(jié)果造成影響，嚴(yán)重的甚至還會(huì)影響到患者的生命安全。因此，針對無線醫(yī)療傳感網(wǎng)絡(luò)不可以避免的物理破壞，醫(yī)療系統(tǒng)可以采取物理損害感知體系或者對密鑰、認(rèn)證密鑰和各種安全啟動(dòng)密鑰進(jìn)行加強(qiáng)來保障無線醫(yī)療傳感網(wǎng)絡(luò)的安全，進(jìn)而維護(hù)患者自身利益，保護(hù)患者信息安全。2.5鏈路層安全問題。鏈路層攻擊主要是指碰撞的攻擊、非公平競爭和耗盡攻擊等。碰撞攻擊和擁塞攻擊的原理相似，也是通過干擾無線醫(yī)療傳感網(wǎng)絡(luò)的頻率進(jìn)而使無線醫(yī)療傳感網(wǎng)絡(luò)造成信息泄露。鏈路層攻擊根據(jù)不同節(jié)點(diǎn)發(fā)出的不同信號由于信道沖突就會(huì)產(chǎn)生相互疊加，發(fā)生的信道沖突就叫碰撞，醫(yī)療系統(tǒng)采取糾錯(cuò)編碼、信道監(jiān)聽和重傳機(jī)制可以有效地防范地址攻擊者的碰撞攻擊。耗盡攻擊是指攻擊者發(fā)現(xiàn)協(xié)議中存在的漏洞后對其進(jìn)行利用，攻擊者只需要在節(jié)點(diǎn)處通過進(jìn)行連續(xù)通信就會(huì)造成能量的不斷消耗，最終造成醫(yī)療資源的枯竭。醫(yī)療系統(tǒng)要想抵御耗盡攻擊就需要針對無線醫(yī)療傳感網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)發(fā)送速度進(jìn)行限制，但是這樣會(huì)造成無線醫(yī)療傳感網(wǎng)絡(luò)效率降低。當(dāng)然醫(yī)療系統(tǒng)還可以限制同一數(shù)據(jù)包的重傳次數(shù)，降低惡意節(jié)點(diǎn)干擾概率。如果無線醫(yī)療傳感網(wǎng)絡(luò)存在數(shù)據(jù)包優(yōu)先控制機(jī)制，一些惡意節(jié)點(diǎn)或者是在通信中無線醫(yī)療傳感網(wǎng)絡(luò)俘獲的節(jié)點(diǎn)會(huì)繼續(xù)向無線醫(yī)療傳感網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)包，由于這些數(shù)據(jù)包發(fā)送節(jié)點(diǎn)高于無線醫(yī)療傳感網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，就會(huì)導(dǎo)致通信的通道處于忙碌狀態(tài)，使得無線醫(yī)療傳感網(wǎng)絡(luò)原本的節(jié)點(diǎn)沒有通信信道可以使用，造成醫(yī)療數(shù)據(jù)不能及時(shí)傳送，影響患者的治療。要想解決這個(gè)問題可以使用短包策略，同時(shí)無線醫(yī)療傳感網(wǎng)絡(luò)也可以將優(yōu)先級之間的差異進(jìn)行弱化，或者不再使用原先優(yōu)先級策略，選擇用競爭的方式進(jìn)行醫(yī)療數(shù)據(jù)傳輸，進(jìn)而保障患者信息及時(shí)進(jìn)行傳輸，及時(shí)對患者進(jìn)行治療。

3結(jié)論

無線醫(yī)療傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種新型的無基礎(chǔ)設(shè)施的無線網(wǎng)絡(luò)，與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳遞有著不同的性質(zhì)特點(diǎn)。無線醫(yī)療傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量的具有特定功能的傳感器節(jié)點(diǎn)自由組織的無線通訊方式，進(jìn)行醫(yī)療信息的相互傳遞，幫助醫(yī)生完成特定操作的智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)?？梢约皶r(shí)檢查患者身體狀況，將患者身體數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，最后對信息進(jìn)行處理，將最終的結(jié)果傳輸給終端用戶，實(shí)現(xiàn)信息處理的現(xiàn)代化。

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作者:張朔 單位:九江市第一人民醫(yī)院