[논문 리뷰] A Review on Security and Privacy of Internet of Medical Things

Mohan Krishna Kagita, Navod Neranjan Thilakarathne외 2명|arXiv (Cornell University)|2020. 09. 11.

Internet of Things and AI인용 수 8

한 줄 요약

이 논문은 의료 사물 인터넷(Internet of Medical Things, IoMT)의 보안 및 개인정보 보호 도전 과제에 대한 종합적인 검토를 제공하며, 위협, 취약성 및 기존 대응 조치를 분석한다. 이 논문은 인증, 암호화, 접근 제어 및 안전한 데이터 전송을 통합함으로써 IoMT 생태계를 보호하기 위한 체계적인 프레임워크를 제안하며, 연결된 헬스케어 시스템에서 민감한 환자 데이터를 보호하기 위해 강력하고 확장 가능한 솔루션이 필수적임을 강조한다.

ABSTRACT

The Internet of Medical Things (IoMT) are increasing the accuracy, reliability, and the production capability of electronic devices by playing a very important part in the industry of healthcare. The available medical resources and services related to healthcare are working to get an interconnection with each other by the digital healthcare system by the contribution of the researchers. Sensors, wearable devices, medical devices, and clinical devices are all connected to form an ecosystem of the Internet of Medical Things. The different applications of healthcare are enabled by the Internet of Medical Things to reduce the healthcare costs, to attend the medical responses on time and it also helps in increasing the quality of the medical treatment. The healthcare industry is transformed by the Internet of Medical Things as it delivers targeted and personalized medical care and it also seamlessly enables the communication of medical data. Devices used in the medical field and their application are connected to the system of healthcare of Information technology with the help of the digital world.

연구 동기 및 목표

• 의료 시스템의 증가하는 연결성으로 인해 의료 사물 인터넷(IoMT)의 보안 및 개인정보 보호 현황을 분석하기 위해.
• 데이터 유출, 무단 접근 및 장치 위조와 같은 IoMT 아키텍처의 핵심 위협 및 취약성을 특정하기 위해.
• 의료 IoT 구현에서 기존 보안 메커니즘과 개인정보 보존 기법을 평가하기 위해.
• 통합된 접근 제어, 암호화 및 안전한 통신 프로토콜을 통해 IoMT 생태계의 보안 및 개인정보 보호를 향상시키기 위한 통합 프레임워크를 제안하기 위해.
• 실시간으로 연결된 헬스케어 환경에서 민감한 의료 데이터를 보호하기 위한 연구 격차 및 향후 방향성 강조하기 위해.

제안 방법

• 2010년에서 2020년 사이의 IoMT 보안 및 개인정보 보호에 관한 동료 검토 논문 및 기술 보고서에 대한 체계적 문헌 검토.
• 기능 및 데이터 민감도에 따라 IoMT 기기들을 센서, 웨어러블 기기, 의료 기기 및 임상 시스템으로 분류하기.
• 중간자 공격, 데이터 泄露 및 의료 기기에서의 서비스 거부(DoS) 공격과 같은 보안 위협을 식별하고 분류하기.
• 정적 및 동적 암호화 기법을 분석하여 정적 및 이동 중 데이터 보호를 위한 것.
• 세분화된 데이터 보호를 위한 속성 기반 접근 제어(ABAC) 및 역할 기반 접근 제어(RBAC) 모델의 평가.
• 자원 제약이 있는 의료 기기와 적합한 경량 인증 메커니즘과 안전한 통신 프로토콜의 통합 분석.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 의료 사물 인터넷(IoMT) 생태계에서 주요 보안 및 개인정보 보호 위협은 무엇인가요?
• RQ2 기존의 암호화 및 접근 제어 메커니즘은 IoMT 전용 보안 과제를 어떻게 해결합니까?
• RQ3 다양한 IoMT 기기들 간에 민감한 의료 데이터를 보호하는 데 있어 현재의 보안 솔루션의 한계는 무엇입니까?
• RQ4 실시간 의료 데이터 처리를 위한 경량화되고 확장 가능하며 상호 운용 가능한 보안 프레임워크는 어떻게 설계할 수 있습니까?
• RQ5 IoMT 시스템을 보다 안전하게 만들기 위한 핵심 연구 격차 및 향후 방향성은 무엇입니까?

주요 결과

• 상호 연결된 의료 기기의 급격한 확산으로 인해 환자 데이터를 대상으로 하는 사이버 위협의 공격 표면이 크게 증가하였다.
• 공통적인 취약성으로는 약한 인증, 종단 간 암호화 부족 및 IoMT 시스템 내 접근 제어 부족이 있다.
• 기존 솔루션은 웨어러블 및 이식성 기기의 자원 제약로 인해 보안과 성능의 균형을 이루지 못하는 경우가 많다.
• 속성 기반 접근 제어(ABAC)와 경량 암호화 프로토콜은 IoMT 환경에서 세분화되고 효율적인 데이터 보호를 가능하게 하며 잠재력이 있다.
• 임상 환경에서 실시간 데이터 무결성과 기밀성 보장을 지원하기 위해 표준화되고 상호 운용 가능한 보안 프레임워크의 필요성이 절실하다.
• 미래의 IoMT 보안는 개인정보 보호 설계 원칙을 통합하고 HIPAA 및 GDPR과 같은 규정 준수를 지원해야 한다.