医疗网络安全的全面指南

在不断演变的网络威胁世界中，医疗行业面临着一项独特且迫切的挑战。随着各行业企业加强数字防御，医疗行业因依赖相互连接的设备以及存储大量敏感患者数据而格外突出，成为关键攻击目标。要保障医疗的数字基础设施，包括电子病历、联网医疗设备和通信系统，就需要针对这一高风险行业量身定制的强有力的网络安全策略。随着网络攻击不断变得更加复杂，保护医疗运营的完整性不仅是技术层面的必要工作，更是直接影响患者信任与安全的基础性业务优先事项。医疗的数字资产及使用这些资产的流程必须具备网络韧性。

医疗领域中网络安全的重要性

医疗机构在提供必需服务的同时，发挥着至关重要的作用来保护敏感的患者信息。随着对电子健康记录、远程医疗和 IoT 设备等数字技术依赖程度不断提高，网络攻击风险显著上升，威胁到关键运营和患者安全。医疗领域的有效网络安全对于防止中断、保护敏感数据、维护公众信任以及确保遵守 HIPAA、HITECH 或 HITRUST 等法规至关重要。

在本文中，我们将探讨为何在当今的数字化环境中，网络安全对医疗服务提供者至关重要，以及组织必须做好准备的网络安全风险有哪些。

医疗领域不断加剧的威胁态势

医疗领域为何成为网络攻击的首要目标

根据 U.S. Department of Health and Human Services 的数据，从 2018 年到 2022 年，报告的重大泄露事件增加了 93%，同时勒索软件攻击增加了 278%。在 2023 年，超过 1.33 亿 healthcare records 遭到某种形式的攻击而暴露。为什么医疗行业会成为网络犯罪分子的如此主要目标？

• 医疗记录包含详尽的个人信息，这些信息可能在暗网以高价出售：医疗记录的售价约为 60 美元，而 Social Security number 售价约为 15 美元，信用卡则约为 3 美元。
• 医疗机构往往部署大量传统（legacy）的医疗设备，这些设备运行的是过时软件，内置安全能力较弱。
• 由于存在无法停机的、与生命攸关的关键服务，组织面临更大的付赎金压力。
• 医疗服务的 24/7 特性使得在不影响患者护理的情况下落实全面的安全措施变得十分困难。
• 许多内部和外部方都需要访问患者数据，因此访问控制是一项挑战。

医疗服务提供者面临的主要网络安全挑战

随着医疗服务提供者加速推进数字化转型，他们面临独特的网络安全挑战，这些挑战会威胁患者安全、数据完整性以及关键流程。以下是一些最迫切的问题，它们使得保护医疗系统成为一项复杂且亟需优先开展的工作。

• 传统系统与过时技术：医疗机构往往将预算优先投向医疗服务和设备，而非网络安全，导致更新滞后并依赖传统系统。这些系统深度集成在关键工作流程中，如果在不冒服务中断风险的情况下更换它们非常困难。Kaspersky Lab 在 2021 年的一份报告显示，全球有 73% 的医疗体系使用运行传统操作系统的医疗设备；此类设备通常缺少现代安全功能，且极易遭到利用。
• 通过 IoMT（医疗物联网）增加连接性：采用 IoMT 设备带来了新的漏洞，因为这些设备往往将连接性置于安全性之上。传统的网络安全解决方案由于扫描和安装代理的限制，难以保障 IoMT 设备的安全，从而使其容易受到攻击。
• 远程办公与远程医疗（Telehealth）漏洞：远程办公和远程医疗服务的兴起，扩大了医疗领域的攻击面，使其依赖的家庭网络往往缺乏企业级安全能力。远程医疗涉及通过网络传输敏感的患者信息，从而为网络犯罪分子提供了更多可被利用的入口点。

医疗行业常见的网络威胁

勒索软件

勒索软件攻击 的成功依赖于“谈判筹码”（杠杆）。干扰造成的成本越高、恢复关键服务的需求越紧迫，勒索软件攻击者就拥有越大的杠杆——这也是为什么医院是理想的目标。若勒索软件攻击成功，手术必须延期，急诊患者需要被转移至替代机构，同时对至关重要的患者数据的访问会受到阻碍。该情境会迫使医疗服务提供方迅速恢复服务，从而使勒索软件运营者在其索要条件上获得显著的杠杆优势。

网络钓鱼与社会工程学

钓鱼（Phishing）和社会工程学攻击并不只存在于医疗行业。由于人的因素通常是任何组织中最薄弱的一环，钓鱼依然是各类行业中占主导地位的攻击手段。然而，医疗从业人员可能会因为工作重点主要放在患者照护上而更容易遭受此类攻击。对健康问题的高度投入有时会导致医护人员在不经意间降低对潜在安全威胁的警惕性。此外，医疗从业人员经常与许多他们并不认识的人进行沟通——包括患者、实验室助理、外部审计人员等，因此对每一条消息都进行恰当的核验是一项巨大的负担。

内部威胁

通过出售患者记录获得的经济利益可能会对员工产生诱惑。众所周知，网络犯罪分子会向 内部员工 提供奖励，以便让他们获得对关键系统的远程访问。尽管这当然是一种威胁，但意外的数据丢失或泄露的可能性要大得多。例如，医护人员可能会不小心将包含患者信息的电子邮件发送给错误的收件人，或不小心公开发布机密数据。配置错误的设置也可能导致数据暴露，而放错位置的设备可能会危及敏感信息。

网络安全漏洞对患者安全与医疗运营的影响

网络攻击如何危及患者安全并影响护理服务

医疗行业的网络攻击具有深远的后果，影响范围远超数据隐私方面的担忧。此类攻击可能直接影响人们的生活。近期的 Ponemon Institute 研究 强调了这些攻击对患者结局的影响：

• 71% 的受访者表示，勒索软件攻击导致流程和检测延迟，从而造成不良的患者结局。
• 48% 指出，这些攻击延长了患者的住院时间。

即使是访问患者记录或操作医疗设备的轻微延迟，也可能带来危及生命的后果。此外，设备完整性也会成为问题：一旦设备被攻破，便可能在关键时刻失效，或提供错误的信息。

医疗行业数据泄露的财务成本

在 2024 年，医疗行业 数据泄露 的平均成本为 977 万美元。相比之下，所有行业的数据泄露平均成本为 488 万美元。医疗行业的泄露事件比所有行业的平均水平高出一倍。这并非近年才出现的问题，因为医疗行业的数据泄露已连续 14 年是成本最高的领域。医疗行业成本持续偏高可归因于多个因素：

• 医疗数据泄露往往需要很长时间才能被发现并遏制。
• 医疗行业受到严格监管，泄露事件往往会根据 Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA) 等法律带来巨额罚款和处罚。
• 医疗机构遭受的声誉损害会导致患者信任度下降，从而可能造成患者人数和收入减少
• 医疗 IT 系统的复杂性使得调查和缓解工作成本高昂

监管医疗网络安全的框架

HIPAA 安全与隐私规则

《健康保险可携性与责任法案》（Health Insurance Portability and Accountability Act，HIPAA）是美国医疗领域网络安全的基石性法规。其主要目的在于防止未经授权的访问，从而保护患者健康信息（PHI），确保其始终保持机密性。其部分其他关键条款包括：

• 赋予患者对其健康数据的基本权利。
• 要求采取多层面的方式来保障 PHI，包括行政、物理和技术方面的保护措施。
• 要求组织对其环境进行定期风险分析，并规定必须及时报告数据泄露事件。

未遵守 HIPAA 安全规则 可能导致高额罚款，每次违规罚款金额从 100 美元到 50,000 美元不等，具体取决于违规的严重程度和意图。

HITECH 法案 第 D 部（Subtitle D）

HITECH 法案的 Subtitle D 将 HIPAA 的完整隐私与安全条款扩展至受覆盖实体的业务伙伴，并要求所有受覆盖实体报告影响 500 人或以上的 data breaches（数据泄露）。

HHS 医疗网络安全绩效目标

尽管 HIPAA 是医疗机构的强制性基础标准，但网络安全绩效目标（CPGs）就像一份详细的操作手册，帮助团队实现更好的安全。CPGs 通过提供改善网络安全态势的具体步骤来补充 HIPAA。不过，CPGs 并不取代 HIPAA 的法律要求。其中概述的一些措施包括：

• 缓解已知漏洞
• 实施电子邮件安全
• 使用多因素身份验证
• 提供基础网络安全培训

如 GDPR 等国际法规

如果您是一家在全球范围内运营的医疗机构，还必须遵守适用的国际合规要求。一个经典的例子是 General Data Protection Regulation (GDPR) ，它规范了欧盟境内个人的数据保护与隐私。 GDPR 的适用范围很广，因为它适用于任何处理欧盟居民个人数据的组织，不论该组织位于何处。它要求组织在数据处理的每个阶段实施安全措施，并规定必须在 72 小时内向主管当局报告数据泄露事件。

医疗领域加强网络安全的最佳实践

下面我们来看看建立适当安全态势、以保护医疗数据的一些最佳实践。

• 风险评估：这些全面评估会根据安全策略对设备、服务以及第三方提供商进行考量。它们用于弥补安全差距、评估已识别风险可能造成的潜在影响，并根据风险等级为整改工作设定优先级。
• 事件响应计划：概述用于检测、遏制、清除以及从威胁中恢复的逐步流程。同时也明确响应团队成员的角色与责任。事件响应计划（Incident Response Plan）是一份动态文件，应当定期进行测试、审查和更新。
• 网络卫生：网络卫生包括诸如强制实施强 密码策略、实施多因素身份验证（MFA）、定期更新并为系统和软件打补丁以解决漏洞、部署终端防护解决方案，以及采用网络分段策略以限制入侵的传播。
• 员工培训：贵组织内的所有用户都需要接受基础网络安全协议和最佳实践的教育；同时，对于处理 PHI 和关键医疗设备的部门，还应提供额外的专业培训。培训应包括定期的网络钓鱼（phishing）模拟以及安全意识培训。
• 保障 IoMT 设备与医疗设备的安全： 保障这些设备 包括维护所有已连接医疗设备的详细清单、对设备进行打补丁、在可能的情况下为设备访问实施强身份验证控制，以及监控设备行为是否出现异常，从而判断是否可能已被入侵。

面向医疗服务提供商的网络安全解决方案

实施多因素身份验证与访问控制

MFA可通过要求用户在请求访问时提供两个或更多的验证因素，从而降低未经授权访问的风险。这可能包括生物识别认证、一次性密码（OTP）、推送通知、FIDO 密钥以及基于短信的验证。使用 role-based access control (RBAC) 根据岗位职能分配权限的访问控制，应与 MFA 一并实施。

数据加密与安全数据存储

鉴于当今数字化环境中网络攻击十分普遍，组织应在“迟早会遭受攻击”的前提下开展运营。对敏感的电子数据进行加密是一项至关重要的防护措施，因为这可确保在未获得解密密钥的情况下，任何被窃取的信息都无法被访问。请确保所选加密方案符合 HIPAA 要求，并定期审计和监控数据的访问与使用情况。

业务连续性与灾难恢复规划

要确保服务的可靠连续性，唯一的方法就是为最坏的情况做好计划。这需要制定一份全面的灾难恢复计划，明确规定在紧急模式下运行的程序、角色和责任。该计划应识别任务关键型基础设施、应用程序和数据，纳入冗余系统与备用电源，并为各类系统设定恢复时间目标（RTO），以最大限度地减少停机时间和中断带来的影响。

应对医院与医疗体系中的独特网络安全挑战

如何保护 EHR 系统和患者数据

任何有关医疗网络安全的讨论都必须从保护电子健康记录（Electronic Health Records, EHR）系统开始。任何网络安全策略都应包含诸如：

• 对患者数据进行“静态”和“传输中”的加密
• 基于角色与职责实施严格的用户访问控制
• 定期更新并持续打补丁
• 通过全面的日志记录和监控来跟踪访问与管理变更
• 保持安全且定期测试的备份，以确保在数据丢失或遭遇勒索软件攻击时可以快速恢复

保障医疗设备与关键基础设施安全

尽管网络连接的医疗设备的兴起显著提升了医疗服务的交付能力，但也扩大了攻击面。除关键基础设施之外，保护这些设备的部分措施包括以下内容：

• 维护所有已连接医疗设备的最新清单，并评估它们的漏洞
• 定期更新并为医疗设备打补丁，以缓解已知漏洞
• 使用基于角色的访问控制来限制谁可以访问这些设备
• 将医疗设备隔离到独立的网络分段中，以限制因数据泄露可能造成的损害
• 使用实时监控以识别异常行为或疑似受损迹象

供应商与第三方风险管理

贵组织的安全性取决于其供应链，以及能够访问贵组织系统的其他第三方组织。尽管这样做可能会让人觉得不自在，但应对与之合作的所有外部方执行以下流程：

• 制定清晰的合同条款，规范数据安全、隐私以及违规（泄露）通知程序
• 在接入（上线/引入）之前，对潜在供应商开展全面评估，并了解其安全实践以及对 HIPAA 等法规的合规情况
• 使用最小特权原则限制供应商对敏感系统和数据的访问：principle of least privilege

网络安全在保护患者隐私中的作用

机密性、完整性和可用性（CIA）三元组

机密性、完整性和可用性（CIA）三元组一直是信息安全的基础模型。其根源可追溯到将重点放在保护信息免受外部威胁的军事安全实践；而如今，它对医疗机构尤其具有现实意义。正如其名称所示， CIA triad 由三个组成部分构成。

1. 机密性：确保患者信息仅可被授权人员访问，并保持其私密性。安全措施包括实施强有力的访问控制、加密以及安全的通信通道，以防止敏感信息在未经授权的情况下泄露。
2. 完整性：该重点在于在患者数据的整个生命周期中保持其准确性和一致性。这样可以维护临床数据的可靠性，而这对于准确的诊断、治疗方案以及患者安全至关重要。安全措施包括自动化备份方案、基于用户角色限制数据访问的 Role-Based Access Control (RBAC)，以及用于数据校验的校验和（checksums）。
3. 可用性：确保在需要时能够访问患者数据、应用程序和关键系统，尤其是在紧急情况下，延误可能会危及患者护理。所需措施可能包括冗余系统、备用电源供应以及灾难恢复计划。

医疗行业网络安全的新兴趋势

医疗网络安全的新兴趋势正在重塑组织如何保护敏感的患者数据和关键系统。以下是一些快速发展的进展，它们正在推动医疗安全实践的显著改进：

人工智能与自动化在网络防御中的应用

尽管在应对复杂的网络攻击时，人类的专业知识、批判性思维和直觉仍然至关重要，但自动化和人工智能正日益成为医疗网络安全中的强大“倍增器”。这些技术使组织能够以机器速度对威胁进行防御，从而让安全团队专注于更具战略性的决策。以下是 AI 和自动化增强医疗安全的一些方式：

• 快速威胁检测与响应
• 用于主动防御的预测分析
• 增强的用户行为分析
• 智能网络流量分析
• 自动化漏洞评估

医疗保健中的云安全

根据 2023 年的一项行业调查，70% 的医疗信息技术（Health IT）从业人员表示他们的组织已采用云计算解决方案。主要原因在于，云服务提供商能够提供企业级的安全功能，而对于大多数医疗机构来说，这些功能在内部建设和维护的成本往往高得难以承受，且复杂度过高。其安全基础设施、经验丰富的安全团队以及先进的安全工具，通常超出单个组织能够独立实现的范围。其他好处还包括可接触如人工智能（AI）等前沿技术，以及能够根据不断变化的患者与运营需求动态扩展服务规模。

向零信任架构的转变

Zero Trust 基于“永不信任，始终验证”的原则运作。这意味着对所有用户和设备实施持续的身份验证与授权。它正在医疗网络安全领域迅速获得关注，旨在保护敏感的患者数据，并保障不断扩展的 IoMT（医疗物联网）设备、应用程序以及关键系统。适用于医疗场景的 Zero Trust 架构的关键组成部分包括：

• 身份与访问管理（IAM）
• 加密
• 分段
• 持续监控与行为分析
• 最小特权访问控制

医疗保健领域的网络安全事件

WannaCry 针对英国国家医疗服务体系（NHS）的攻击

英国的国家医疗服务体系（NHS）是 2017 年 5 月 12 日发生的全球 WannaCry 勒索软件攻击中众多受影响组织之一。此次攻击在 150 多个国家/地区影响了 20 万多台计算机。对于 NHS 而言，这导致成千上万次预约与手术被取消，且在某些情况下，患者不得不转往其他医院。工作人员被迫改用纸笔并使用个人手机来继续运转。最终，这次攻击给 NHS 造成了约 9200 万英镑（£92 million）的损失。

美国医院中值得关注的勒索软件攻击

在 2023 年，美国有 141 家医院直接受到勒索软件攻击的影响。该趋势在 2024 年继续延续：我们看到芝加哥的 Ann & Robert H. Lurie Children’s Hospital 在 2024 年 1 月 31 日遭受网络攻击，导致其 IT 系统被迫离线。由于其 EHR 离线，工作人员被迫在停机应急流程下工作，并在 EHR 无法使用的情况下手动记录患者信息。医院为完全恢复系统而苦苦挣扎了数周，最终这次泄露事件暴露了 791,784 名个人的敏感健康信息。

在类似事件中，美国最大的非营利医疗体系之一 Ascension Health 遭遇了一次网络攻击，该攻击影响了其遍布 19 个州的 140 家医院中的许多机构。此次攻击几乎耗时六周才恢复对电子病历系统的访问并重新开始正常运营，同时还泄露/损害了约 5,599,699 人的个人信息。

医疗网络安全的未来

医疗行业网络安全技术的演进

网络安全必须持续发展，以跟上不断演变的攻击方法。早期的网络安全措施主要侧重于边界防御以及必不可少的 恶意软件防护，医疗机构在访问其系统和托管数据时，必须转向零信任。除 AI 和自动化工具等新技术外，Blockchain 技术也正在兴起，以确保数据完整性并保护安全的医疗记录。鉴于发起密码攻击非常容易，MFA 将成为标准做法，并逐步用生物识别和安全密钥等替代身份验证方法取代密码。

如何在医疗行业构建网络韧性

当下一个令人不安的事实是，你无法阻止针对你们组织的所有网络攻击。这就是为什么必须超越单纯的防护措施，将网络韧性设为关键目标。网络韧性侧重于为网络事件做准备、进行响应并实现恢复。你的韧性越强，就越有可能维持运营、抵御攻击并实现业务连续性。对于医疗行业而言，运营连续性至关重要。

首先，对您当前的网络安全态势进行全面评估：

• 识别对医疗机构至关重要的医疗服务和系统
• 记录为患者护理所需的最低运行要求，并为不同系统确定可接受的停机时间窗口
• 盘点所有 PHI 的存放位置，并确保对数据进行加密
• 评估当前的备份与恢复流程，并在必要时对其进行改进
• 梳理所有供应商和合作伙伴的连接，并审查《业务伙伴协议》中的安全要求
• 建立替代处理流程

这里的目标不仅是防止攻击，并确保贵组织在遭受攻击期间仍能继续提供必需的医疗服务。对这些要素进行定期评估与测试，有助于维持运营韧性。

Netwrix 如何提供帮助

Netwrix 提供一套解决方案，旨在应对医疗机构在网络安全方面面临的挑战。

• Netwrix Threat Manager: 利用由机器学习和用户行为分析驱动的先进威胁检测，实时识别并响应可疑活动，帮助防止对关键医疗业务的中断。
• Netwrix Password Policy Enforcer: 在 Active Directory 中执行强大且可定制的密码策略，以降低弱口令或已泄露密码带来的风险，保护敏感的患者信息与系统。
• Netwrix Password Secure: 通过实时告警和全面的报告增强密码安全性，从而实现对可能影响医疗系统与设备的漏洞的主动识别与修复。
• Netwrix Directory Manager Password Management: 赋能医疗人员在 Entra ID 和 Active Directory 中重置自己的密码，从而将停机时间降至最低，同时让 IT 团队专注于战略性工作。为增强安全性，可在进行密码重置时要求多因素认证（MFA）或主管审批。
• Netwrix Access Analyzer for AD/Entra ID: 识别并处理关键安全威胁，例如 weak passwords 或可疑的登录事件，同时保持符合 HIPAA 等医疗法规的要求。
• Netwrix Auditor: 全面洞察您 IT 环境中的用户活动和系统变更，以便快速发现并处置风险，确保医疗业务的安全性与完整性。

为安全的医疗环境优先部署网络安全

如今医疗领域确实存在一些严峻的网络安全挑战，因此医疗行业内的所有组织都必须将网络安全置于优先位置，才能打造安全的医疗环境。通过将网络安全与患者安全相关的举措相结合，医疗机构可以保护敏感数据、确保医疗服务连续性，并维护公众信任。培养网络安全意识文化必须得到企业领导层的承诺——领导层需要在组织各层面（从高管到一线员工）灌输这样一种理念：网络安全是一项共同责任。尽管无法预测未来，但我们知道网络威胁将持续演变，因此医疗服务提供方必须在网络安全方面保持警觉、具备适应能力并采取主动措施。通过这样做，他们就能保障患者信息、遵守相关法规，并在日益互联的医疗生态系统中确保提供高质量的医疗服务。

常见问题（FAQs）

网络安全在医疗行业中如何应用？

医疗领域网络安全的首要目标，是保护敏感的患者数据，并确保医疗服务的完整性。医疗机构会实施多种策略来实现这一目标，包括：

• 通过安全的登录凭证、多因素认证以及基于角色的访问控制，确保只有获授权人员才能访问患者记录或使用医疗系统。
• 对患者记录进行加密，以保护其在存储时以及在系统之间传输时的安全。
• 使用防火墙、网络分段以及入侵检测系统来进行网络安全防护，保护已连接的医疗设备和临床系统免受网络攻击。
• 利用策略进行设备管理：规范医疗设备如何连接到网络、如何接收安全更新，以及如何维护固件版本。

2024 年不断演变的医疗领域网络攻击中发生了什么？

2024 年 2 月发生的 Change Healthcare 网络攻击是针对美国医疗体系的最重大勒索软件攻击之一。它导致超过 1 亿人的个人医疗信息被盗，使其成为美国历史上已知最重要的医疗数据盗窃事件。

网络安全在医疗领域中起什么作用？

医疗行业依赖网络安全来保护患者数据、医疗设备和医疗系统，免受数字威胁的侵害。它涵盖一系列旨在确保敏感健康信息机密性、完整性和可用性的保护措施。这些措施包括实施严格的访问控制、对静态数据和传输中的数据进行加密、部署先进的防火墙和杀毒软件，以及开展员工教育。 医疗网络安全的另一个方面是确保符合诸如 HIPAA 之类的法规要求。 , 进行定期的安全评估，并教育员工掌握最佳实践。通过维持强有力的网络安全协议，医疗机构可以 防止数据泄露，保持业务连续性，并在日益数字化的医疗环境中维护患者信任。

为什么医疗行业是网络安全威胁的首要目标？

医疗行业拥有大量敏感数据和关键业务流程，使其成为网络犯罪分子的显而易见的“磁石”。被盗的医疗数据在暗网及其他非法市场上出售时通常能获得更高的溢价。医疗服务的关键性意味着组织更可能迅速支付赎金，以尽快恢复必不可少的患者护理运营，从而使其成为勒索的理想目标。除此之外，许多医疗机构还常常面临过时系统、资源有限以及由互联设备构成的复杂网络等问题，因而产生了大量漏洞。

如何提升医疗行业的网络安全？

医疗机构可以通过几项关键策略来加强网络安全：

• 实施严格的访问控制，包括多因素认证以及基于角色的访问控制（RBAC）
• 对所有受保护的健康信息在传输中和静态存储时都进行加密
• 定期开展风险评估，并将风险管理融入业务流程。
• 为所有员工提供持续的网络安全培训，并根据具体岗位和职责进行定制
• 制定并定期更新事件响应计划。
• 采用零信任方法：假设任何人都不应被默认信任，并实施网络分段与持续监控措施。

医疗行业中存在哪些网络安全威胁？

医疗机构面临广泛的网络安全威胁，包括数据泄露、勒索软件、网络钓鱼攻击、故意或意外的 insider threats、社会工程学以及供应链攻击。为了让情况更具挑战性，医疗机构还会使用诸如起搏器、输液泵和可穿戴设备等设备，而这些设备往往缺乏妥善的安全防护，从而为攻击者提供了进入途径。