[논문 리뷰] The Enemy Within: The Emerging Threats to Healthcare from Malicious Mobile Devices

Shams Zawoad, Ragib Hasan|arXiv (Cornell University)|2012. 10. 08.

Advanced Malware Detection Techniques참고 문헌 28인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 블루투스와 WiFi 인터페이스를 통해 의료 기기들을 손상시킬 수 있는 악성 모바일 디바이스(예: 악성 소프트웨어에 감염된 스마트폰)로부터의 잠재적 위협을 식별하고 분석한다. 시스템적 위협 모델을 제시하고, 실제 병원 환경에서의 사례 연구를 수행하며, 자원이 제한된 의료 기기 및 모바일 기기에서 실행 가능한 경량이고 자원 효율적인 방어 기법을 제안한다. 이는 악성 모바일 기기로부터의 내부자 공격을 완화하기 위한 것이다.

ABSTRACT

With the proliferation of wireless networks, mobile devices and medical devices are increasingly being equipped with wireless interfaces, such as Bluetooth and WiFi to allow easy access to and control of the medical devices. Unfortunately, the very presence and usage of such interfaces also expose the medical devices to novel attacks from malicious parties. The emerging threat from malicious mobile devices is significant and severe, since attackers can steal confidential data from a patient's medical device. Also, attackers can compromise the medical device and either feed doctors bad data from it or issue potentially fatal commands to the device, which may even result in the death of the patient. As the mobile devices are often at close proximity to the patient (either in the hospital or home settings), attacks from such devices are hard to prevent. In this paper, we present a systematic analysis of this new threat from mobile devices on medical devices and healthcare infrastructure. We also perform a thorough security analysis of a major hospital and uncover potential vulnerabilities. Finally, we propose a set of potential solutions and defenses against such attacks.

연구 동기 및 목표

• 무선 의료 기기들에 대한 악성 모바일 기기의 위협 표면을 체계적으로 분석하기 위해.
• 사례 연구를 통해 실제 병원 환경에서의 취약점을 특정하기 위해.
• 자원이 제한된 의료 기기 및 모바일 기기에서 실행 가능한 실용적이고 경량의 방어 기법을 제안하기 위해.
• 의료 네트워크 경계 내에서 손상된 기기로부터 발생하는 내부자 위협을 해결하기 위해.

제안 방법

• 실제 병원에서의 사례 연구를 수행하여 의료 기기 간 통신 및 네트워크 접근성에서 실제 취약점을 식별하였다.
• 블루투스와 WiFi를 통한 공격(수동 및 수동 공격)에 대한 체계적 분석을 수행하였다.
• 네트워크 이상 탐지 및 액세스 제어 정책을 포함한 경량 방어 기법을 제안하였다.
• 기존 보안 기법을 평가하고, 저전력 의료 기기들을 보호하는 데서의 한계를 밝혔다.
• 의료 네트워크 취약점을 테스트하기 위한 프로토타입 안드로이드 애플리케이션을 개발하였다.
• 네트워크 이상 기반의 침입 탐지 기법을 설계하여 악성 모바일 기기의 행동을 탐지하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 모바일 악성 소프트웨어는 블루투스와 WiFi 인터페이스를 통해 어떻게 의료 기기를 손상시킬 수 있는가?
• RQ2 실제 병원 네트워크에는 어떤 취약점이 존재하여 모바일 기기로부터의 공격를 가능하게 하는가?
• RQ3 왜 기존의 네트워크 보안 솔루션은 손상된 모바일 기기에서 발생하는 내부자 공격에 효과적이지 않은가?
• RQ4 자원이 제한된 의료 기기 및 모바일 기기에서 실행 가능한 경량 방어 기법은 무엇인가?
• RQ5 이상 탐지 기법은 의료 네트워크에서 악성 모바일 기기의 행동을 어떻게 탐지할 수 있는가?

주요 결과

• 악성 소프트웨어에 감염된 모바일 기기들은 최대 300피트 떨어진 거리에서 인슐린 펌프와 심장 pace maker에 치명적인 명령어를 원격으로 발행할 수 있다.
• 공격자는 암호화되지 않은 무선 채널을 통해 수동적으로 도청하여 환자의 전자 의료 기록을 도용할 수 있다.
• 표준화된 블루투스와 WiFi 프로토콜이지만, 역공학 및 비인가 명령어 삽입에 취약하다.
• 기존의 네트워크 보안 솔루션은 의료 네트워크 경계 내부에서 신원 확인이 완료된 손상된 모바일 기기로부터의 내부자 위협을 해결하지 못한다.
• 의료 기기 및 모바일 기기의 자원 제약로 인해 기존의 암호화 및 악성 소프트웨어 방지 소프트웨어를 적용하기 어려운 상황이다.
• 의료 기기 네트워크의 취약점을 탐지하기 위한 프로토타입 안드로이드 애플리케이션을 개발하여, 모바일 기반 공격의 실현 가능성을 입증하였다.