Pacemakers دستگاه های پزشکی پایدار نجات دهنده زندگی هستند که به طور مداوم نظارت و تنظیم ریتم قلب برای میلیون ها بیمار در سراسر جهان است.این دستگاه ها تولید و انتقال یک ثروت از داده های سلامت حساس، از جمله روند ضربان قلب، آریتمی و تشخیص دستگاه را به عنوان اینترنت از مواد پزشکی (IoMT) گسترش می دهد، اطمینان از حریم خصوصی و امنیت این داده ها تبدیل به یک نگرانی اساسی، و چگونگی دستکاری اطلاعات و یا ابزار تهدید کننده است.

خطرات حریم خصوصی منحصر به فرد از دستگاه های پزشکی ایمپلنت

پیمانکاران به پروتکل های ارتباطی بی سیم مانند بلوتوث کم انرژی و MICS (خدمات ارتباطات ایمپلنت پزشکی) برای انتقال داده ها به برنامه نویسان و مانیتورهای بیمار متکی هستند، در حالی که راحت است، این کانالها آسیب پذیری ها را معرفی می کنند. هکرها می توانند انتقال، دستورات دستگاه را ردیابی کنند یا حتی پارامترهایی را تغییر دهند – همانطور که در تحقیقات امنیتی گذشته نشان داده شده است.

آسیب پذیری ارتباطات بی سیم

مدل های امنیتی سنتی اغلب به دفاع از محیط متکی هستند، اما رابط بی سیم یک سرعت ساز به طور ذاتی در معرض قرار می گیرد.حمله کنندگان در محدوده رادیویی می توانند تلاش کنند تا داده های بازیابی شده، داده های پخش مجدد و یا بسته های مخرب را به عنوان مثال، در سال 2017، یک تولید کننده اصلی تقریباً نیم میلیون سرعت به خاطر آسیب پذیری های نرم افزاری که اجازه دسترسی غیرمجاز به داده های بیمار یا دستگاه کنترل را می دهد، چنین حوادثی برای یک معماری انعطاف پذیر نیاز دارند.

عواقب داده های Breaches

برای بیماران سرعت ساز، یک نقض داده می تواند منجر به سرقت هویت، تبعیض بیمه یا حتی آسیب فیزیکی اگر یک مهاجم دستکاری درمان. فراتر از تاثیر فردی، جمع آوری داده های بیمار اهداف جذاب برای باج افزار و اخاذی است. بخش مراقبت های بهداشتی بالاترین هزینه های نفوذ داده های متوسط را تجربه می کند - 10.1 میلیون دلار در هر حادثه در سال 2023، با توجه به گفته IBM امنیت، حفاظت از داده های سرعت فقط یک مسئله ایمنی بیمار و امنیت سازمانی نیست.

چگونه بلاک چین به عنوان یک لایه اعتماد برای داده های حساس عمل می کند

فناوری بلاک چین که در ابتدا برای ارزهای دیجیتال مانند Bitcoin توسعه یافته است، یک دفتر مرکزی غیر متمرکز فراهم می کند که معاملات را به شیوه ای غیر قابل تغییر و شفاف ثبت می کند، هر بلوک شامل هشی برابر، رمزنگاری بلوک قبلی و مجموعه ای از معاملات است.کلل در سراسر یک شبکه توزیع شده از گره ها تکرار می شود، و آن را برای یک دشمن واحد برای تغییر سوابق تاریخی بسیار دشوار می کند.

قابلیت استفاده و Tamper-Proof Records

هنگامی که داده های سرعت ساز در زنجیره ثبت می شود، نمی توان آن را بدون اجماع در سراسر شبکه اصلاح یا حذف کرد.این تغییر پذیری تضمین می کند که سوابق بالینی، log های دستگاه و به روز رسانی های سیستم عامل قابل اعتماد باقی می ماند. برای بدن های حسابرسی نظارتی تنظیم کننده، بلاک چین یک مسیر حسابرسی غیرقابل انکار را فراهم می کند که می تواند یکپارچگی داده ها را از دستگاه به داشبورد دکتر ثابت کند.

قراردادهای هوشمند برای کنترل دسترسی گران

قراردادهای هوشمند کد خود-اجرایی است که به طور خودکار قوانین پیش تعریف شده را اجرا می کند.در مدیریت داده های سرعت ساز، یک قرارداد هوشمند می تواند مشخص کند که تنها متخصص قلب اولیه بیمار و پرسنل اضطراری مجاز می توانند زمینه های داده خاصی را بخوانند.هر گونه تلاش دسترسی به طور غیر قابل تغییر، ارائه شفافیت و پاسخگویی به بیماران می تواند دسترسی موقت به محققان از طریق کلید های زمانی محدود را فراهم کند، همه بدون اینکه به یک اقتدار مرکزی که می تواند به خطر بیفتد.

برنامه های کاربردی برای امنیت داده های Pacemaker

مزایای نظری بلاک چین به چندین مورد استفاده دقیق برای محافظت از داده های سرعت ساز در طول چرخه عمر خود تبدیل می شود – از نسل بر روی دستگاه برای ذخیره سازی، به اشتراک گذاری و تجزیه و تحلیل.

اشتراک گذاری داده های امن در میان سهامداران

مراقبت های قلبی مدرن اغلب شامل یک تیم از متخصصان، پزشکان مراقبت های اولیه و گاهی اوقات محققان است. blockchain تسهیل می کند امن، اشتراک گذاری داده های مبتنی بر رضایت، به عنوان مثال، بیمار می تواند کلید خصوصی را برای داده های سرعت ساز خود نگه دارد، اعطای دسترسی خواندن به کاردیو شناسان خود را از طریق یک برنامه غیرمتمرکز.

Tamper-Proof Audit Trails for Device Lifecycle

سازندگان Pacemakers نیاز به به روز رسانی های سیستم عامل دوره ای برای رفع اشکالات و یا افزایش عملکرد.یک دفتر مرکزی بلاکچین می تواند هش هر به روز رسانی، زمان بندی و امضا کننده، ایجاد یک رکورد غیر قابل تغییر از تمام تغییرات. ارائه دهندگان خدمات بهداشتی و تنظیم کنندگان می تواند تایید کند که هیچ گونه تغییرات غیر مجاز ساخته شده است.به طور مشابه، کالیبراسیون اولیه دستگاه و جزئیات تولید می تواند در یک کنسرسیوم ثبت نام شود، اطمینان از کارخانه کامل از کاشت به ردیابی کف.

نظارت بر زمان واقعی با حفظ حریم خصوصی

سرعت سنج های مدرن می توانند هشدارها را هنگامی که ریتم های غیر طبیعی رخ می دهد، امکان مداخله سریع بلاک چین را فراهم می کند: به جای ارسال داده های بیمار خام به یک سرور ابر مرکزی، این دستگاه می تواند داده ها را رمزگذاری کند و هش آن را به زنجیره بلوکی ارائه دهندگان خدمات بهداشتی ارسال کند تا دفتر مرکزی را بررسی کنند تا قبل از رمزگشایی آن به صورت محلی، این روش حمله را کاهش می دهد در حالی که هنوز هم قادر به بررسی تصمیمات بالینی مشابه است.

چالش های ادغام آینده

علی رغم وعده های آن، استقرار بلاک چین برای امنیت سریع بدون موانع است.مسائل فنی، نظارتی و عملیاتی باید برای دستیابی به سیستم های عملی و مقیاس پذیر حل شود.

فشار محاسباتی و محدودیت های انرژی

سازندگان دستگاه های آموزش دیده منابع با عمر باتری محدود هستند - به طور معمول 5 تا 10 سال در حال اجرا یک گره کامل بلاکچین یا انجام عملیات پیچیده رمزنگاری بر روی دستگاه است، راه حل های غیر قابل درک است.از جمله ذخیره سازی داده های زنجیره ای با شواهد زنجیره ای (به عنوان مثال، استفاده از یک مشتری سبک که فقط تعهدات رمزنگاری را ارائه می دهد)، یا با استفاده از یک گرافیک (DA) اتصال مستقیم به دستگاه های هوشمند نیاز دارد.

تنظیم مقررات و استاندارد

دستگاه های پزشکی تحت مقررات سختگیرانه از بدن هایی مانند FDA (US) و EMA (Europe) قرار می گیرند، هر سیستم نمایندگی بلاک چین باید الزامات اعتبار نرم افزار، مدیریت ریسک و حفاظت از داده ها را برآورده کند، علاوه بر این، داده های بهداشتی اغلب باید حذف شوند (حق برای تنظیم زیر GDPR)، که تعارض با راه حل های تغییر قابلیت تغییر زنجیره بلوک مانند ذخیره سازی رمزگذاری شده با نقطه اطلاعات و سیستم عامل اطلاعات بدون اجازه می دهد تا شامل سیستم عامل استاندارد های استاندارد های استاندارد های استاندارد های صنعت بدون "مدیریت داده ها" باشد.

چشم انداز آینده و مسیر تحقیقات

همگرایی تکنولوژی بلاک چین و دستگاه های پزشکی قابل ایمپلنت هنوز در مراحل اولیه خود قرار دارد، اما چندین طرح تحقیقاتی و پروژه های آزمایشی نشان دهنده مسیری است که قابلیت های سخت افزاری بهبود می یابد و سازگاری چارچوب های تنظیمی را تنظیم می کند، بلاک چین می تواند به یک سنگ بنای دستگاه پزشکی امنیت سایبری تبدیل شود.

راه حل های Blockchain و DAG

مکانیسم های اجماع جدید مانند اثبات مجوز (PoA)، اثبات جذب (PoS)، یا Tangle IOTA (یک دفتر توزیع شده DAG) به طور قابل توجهی کاهش انرژی و الزامات محاسباتی است که این ها برای دستگاه های پزشکی کم قدرت مناسب هستند.

قابلیت همکاری با سیستم های بهداشتی موجود

برای اینکه بلاک چین موثر باشد، باید یکپارچه با سوابق سلامت الکترونیکی (EHRs)، سیستم های اطلاعات بیمارستان و backends های دستگاه مانند HL7 FHIR (منابع سریع بهداشت و درمان) ادغام شود، می تواند بر روی ساختارهای داده بلاکچین نقشه برداری شود: یک لایه بلاک چین می تواند به عنوان یک شاخص امن و سیستم تأیید کننده عمل کند، در حالی که داده های بالینی واقعی در پایگاه های رمزگذاری شده باقی می ماند (این روش های امنیتی را با استفاده از داده های امنیتی سازگار می کند:

نتیجه گیری

فناوری بلاک چین پتانسیل قابل توجهی برای افزایش حریم خصوصی و امنیت داده های سرعت ساز خود دارد.تحریم، غیرمتمرکز سازی و قابلیت های قرارداد هوشمند بسیاری از آسیب پذیری های ذاتی در دستگاه های پزشکی بی سیم فعلی را در بر می گیرد، با این حال، پیاده سازی موفق نیاز به محدودیت های فنی آینده مانند محدودیت های برق دستگاه، دستیابی به انطباق و اطمینان از قابلیت همکاری با سیستم های میراث دارد، زیرا تحقیقات و بلاک چین جدید ادامه می دهد، به بیماران حساس است، به دنبال داده های پیشرفته هستند: به خطر نیست.