[论文解读] Mitigating the Effects of Ransomware Attacks on Healthcare Systems

Sreejith Gopinath, Aspen Olmsted|arXiv (Cornell University)|Feb 12, 2022

Advanced Malware Detection Techniques被引用 6

一句话总结

本文提出了一种基于风险转移的系统架构，通过将敏感患者数据从主系统边界移出并存储于受安全管控的外部数据存储中，以减轻医疗领域内勒索软件攻击的影响。通过在隔离的数据存储库上实施严格且集中的安全协议，该方法可减少攻击面并增强数据弹性，为缺乏内部安全专业知识的机构提供一种实用的解决方案。

ABSTRACT

Healthcare information systems deal with a large amount of Personally Identifiable Information related to patients like dates of birth and social security numbers, patients health information and history, and financial information like credit card details and bank accounts. Most healthcare institutions purchase information systems from commercial vendors and have minimal inhouse expertise required to maintain these systems. Most institutions lack the expertise required to research evolving threats and maintain a tough security posture. We propose a risk transference based system architecture that moves sensitive data outside the system boundary, into data stores that are managed with stringent and efficient security protocols.

研究动机与目标

• 解决针对处理大量敏感患者数据的医疗系统日益增长的勒索软件攻击威胁。
• 降低缺乏内部网络安全专业知识的医疗机构的攻击面。
• 提出一种通过将敏感信息移出主系统边界来转移数据风险的系统架构。
• 通过在外部数据存储上实施集中化、高强度的安全协议来增强数据保护。
• 为缺乏先进安全能力的医疗机构提供一种可扩展且实用的解决方案。

提出的方法

• 提出一种将敏感患者数据与主医疗信息系统隔离的系统架构。
• 将个人身份信息（PII）、健康记录和财务数据移至受严格安全协议管理的外部数据存储中。
• 利用第三方或专用数据存储服务，配备增强的加密、访问控制和审计机制。
• 将数据处理与数据存储解耦，以限制勒索软件感染对主系统的影响。
• 实施基于角色的访问控制和数据最小化原则，以减少暴露面。
• 利用现有商业信息系统，同时将数据保护责任外包给专业且安全的存储服务提供商。

实验结果

研究问题

• RQ1 缺乏内部安全专业知识的医疗机构如何降低其遭受勒索软件攻击的风险？
• RQ2 何种架构模式能有效将敏感患者数据与主系统隔离，以限制勒索软件的影响？
• RQ3 通过外部数据存储实现风险转移在多大程度上能提升医疗系统的安全态势？
• RQ4 在性能、合规性和可管理性方面，将数据移出系统边界存在哪些实际权衡？
• RQ5 如何通过安全的外部数据存储增强现有医疗信息系统以抵御勒索软件？

主要发现

• 所提出的架构通过将敏感数据从主系统环境中移除，显著减少了攻击面。
• 通过外部化数据存储，系统在勒索软件事件期间最小化了数据被加密或窃取的风险。
• 该方法使医疗机构能够借助专业且安全的数据存储服务提供商，而无需具备内部安全专业知识。
• 数据与应用逻辑的分离增强了系统弹性，并简化了事件响应与恢复流程。
• 该架构通过确保数据在严格且可审计的安全协议下存储，支持符合数据保护法规要求。
• 该解决方案对依赖商业信息系统且内部安全能力有限的医疗机构而言，具有实际可行性和可扩展性。