Các tổ chức y tế đang phải đối mặt với một thực tế đầy thách thức. Các tội phạm mạng đang tích cực nhắm mục tiêu vào các bệnh viện, phòng khám và trung tâm nghiên cứu y tế. Chỉ riêng trong năm 2024, các sự cố an ninh mạng liên quan đến lĩnh vực y tế đã ảnh hưởng đến 259 triệu người Mỹ, và chi phí trung bình cho mỗi vụ vi phạm an ninh mạng vào đầu năm 2025 đã lên tới 7,42 triệu đô la.
Những kẻ tấn công biết rằng khi hệ thống ngừng hoạt động, việc chăm sóc bệnh nhân sẽ bị ảnh hưởng. Áp lực đó làm tăng khả năng các bệnh viện sẽ phải chi trả tiền chuộc. Các bệnh viện cũng quản lý dữ liệu bệnh nhân có giá trị cao và thường phải dựa vào các hệ thống hoạt động liên tục 24/7. Nhiều hệ thống trong số này đã cũ và rất khó cập nhật bản vá mà không làm gián đoạn các hoạt động lâm sàng.
Trước khi tìm hiểu cách giảm thiểu rủi ro, chúng ta nên hiểu rõ dữ liệu bệnh viện thực sự được truyền tải như thế nào.
Cách các hệ thống bệnh viện trao đổi dữ liệu
Các hệ thống bệnh viện trao đổi dữ liệu thông qua hai tiêu chuẩn truyền thông chính: HL7 (Health Level Seven) và DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine).
Khi bác sĩ chỉ định chụp MRI, hệ thống Hồ sơ Y tế Điện tử (EHR) sẽ ghi lại thông tin nhận dạng của bệnh nhân, các ghi chú lâm sàng và thủ thuật được yêu cầu. Những thông tin này phải được chuyển từ hệ thống EHR sang khoa chẩn đoán hình ảnh một cách nhanh chóng và chính xác.
HL7: Ngôn ngữ của các hệ thống bệnh viện
HL7 là tiêu chuẩn mà các bệnh viện sử dụng để trao đổi dữ liệu bệnh nhân, kết quả xét nghiệm, đơn thuốc và thông tin thanh toán.
Hãy coi HL7 như một ngôn ngữ chung. Nó giúp các hệ thống như EPIC, Cerner và các nền tảng quản lý y tế khác có thể trao đổi thông tin với nhau. Khi bác sĩ yêu cầu thực hiện chẩn đoán hình ảnh, hệ thống hồ sơ y tế điện tử (EHR) sẽ gửi thông tin nhân khẩu học của bệnh nhân và mã chẩn đoán đến trung tâm chẩn đoán hình ảnh thông qua giao thức HL7.
Nếu không có HL7, mỗi hệ thống sẽ sử dụng một ngôn ngữ riêng. Nhờ có HL7, bệnh viện hoạt động như một mạng lưới được phối hợp nhịp nhàng.
DICOM: Chuyển hình ảnh
Sau khi quá trình quét hoàn tất, thiết bị chẩn đoán hình ảnh, chẳng hạn như máy MRI, CT hoặc máy X-quang, sẽ tạo ra các hình ảnh chẩn đoán có độ phân giải cao. Các hình ảnh này được truyền đến hệ thống PACS (Hệ thống Lưu trữ và Truyền tải Hình ảnh) trung tâm thông qua giao thức DICOM.
DICOM đảm nhiệm việc truyền tải dữ liệu hình ảnh, trong khi HL7 tiếp tục quản lý thông tin bệnh nhân và yêu cầu chẩn đoán. Hệ thống chẩn đoán hình ảnh nhận thông tin bệnh nhân qua HL7 và gửi các hình ảnh thu được qua DICOM.
Cả hai giao thức này đều hoạt động trên nền tảng TCP/IP, đảm bảo việc truyền tải dữ liệu đến điểm cuối đích một cách đáng tin cậy.
Tổng hợp lại
Dưới đây là cách thức hoạt động thực tế của toàn bộ quy trình:
- Bác sĩ đặt yêu cầu chụp hình trong hệ thống hồ sơ y tế điện tử (EHR)
- Hệ thống hồ sơ y tế điện tử (EHR) gửi thông tin bệnh nhân đến trung tâm chẩn đoán hình ảnh thông qua giao thức HL7
- Hệ thống hình ảnh thực hiện quá trình quét
- Các hình ảnh đã hoàn thành, cùng với thông tin nhận dạng bệnh nhân, được chuyển sang hệ thống PACS bằng định dạng DICOM
- Bác sĩ xem xét các hình ảnh và ghi nhận kết luận chẩn đoán vào hồ sơ điện tử của bệnh nhân
Kiến trúc này hỗ trợ việc chăm sóc hiệu quả và có sự phối hợp. Đồng thời, nó cũng tiềm ẩn nhiều điểm dễ bị tổn thương trong quy trình làm việc, từ việc truyền lệnh đến lưu trữ hình ảnh và đánh giá chẩn đoán.
Các bộ chuyển mạch dữ liệu có thể Secure cơ sở hạ tầng mạng Secure như thế nào?
Chính những kết nối giúp các hệ thống bệnh viện hoạt động phối hợp với nhau cũng có thể tiềm ẩn rủi ro. Các thiết bị chẩn đoán hình ảnh, kho lưu trữ PACS, nền tảng hồ sơ y tế điện tử (EHR) và các trung tâm chẩn đoán từ xa phải liên tục trao đổi dữ liệu. Nếu kẻ tấn công tìm được cách xâm nhập vào một phần của mạng, kết nối đó có thể trở thành con đường để chúng xâm nhập sâu hơn vào các hệ thống lâm sàng.
Đây chính là lúc bộ chuyển đổi dữ liệu phát huy tác dụng.
Data Diode của Data Diode
Diode dữ liệu là một thiết bị bảo mật mạng đảm bảo luồng dữ liệu chỉ đi theo một chiều. Dữ liệu có thể di chuyển theo một hướng duy nhất qua ranh giới được thiết lập bằng phần cứng, nhưng không thể di chuyển ngược lại.
Khác với các tường lửa dựa trên phần mềm, vốn phụ thuộc vào các quy tắc có thể bị sửa đổi hoặc cấu hình sai, bộ lọc dữ liệu (data diode) tạo ra một rào cản vật lý. Thường được triển khai qua cáp quang, thiết bị này khiến việc lưu lượng mạng quay trở lại mạng được bảo vệ trở nên không thể về mặt kỹ thuật.
Trong môi trường bệnh viện, điều này có nghĩa là bạn có thể cho phép dữ liệu lâm sàng quan trọng được truyền đến nơi cần thiết đồng thời ngăn chặn các mối đe dọa xâm nhập trở lại vào các hệ thống nhạy cảm.
Cách thức hoạt động của bộ chuyển đổi dữ liệu Secure các trung tâm xử lý hình ảnh Secure
Các trung tâm chẩn đoán hình ảnh từ xa phải trao đổi hình ảnh DICOM và dữ liệu bệnh nhân theo tiêu chuẩn HL7 với hệ thống bệnh viện trung tâm, dẫn đến yêu cầu trao đổi dữ liệu hai chiều giữa các địa điểm phân tán. Nếu không có sự phân đoạn mạng chặt chẽ, các kết nối này có thể khiến các hệ thống PACS và hệ thống lâm sàng có giá trị cao đối mặt với nguy cơ bị xâm phạm.
Hãy tưởng tượng một bệnh viện có nhiều trung tâm chẩn đoán hình ảnh từ xa. Các trung tâm này cần gửi hình ảnh DICOM độ phân giải cao đến kho lưu trữ PACS trung tâm để lưu trữ và xem xét. Đồng thời, họ phải nhận thông tin về bệnh nhân và yêu cầu chẩn đoán dựa trên tiêu chuẩn HL7 từ hệ thống chính của bệnh viện.
Bằng cách triển khai các cổng kết nối một chiều chuyên dụng giữa trung tâm từ xa và mạng lưới bệnh viện trung tâm, bạn có thể kiểm soát từng hướng lưu chuyển dữ liệu. Một đường truyền một chiều có thể truyền tải hình ảnh DICOM một cách an toàn đến hệ thống PACS trung tâm. Một đường truyền một chiều riêng biệt có thể truyền tải thông tin bệnh nhân và đơn đặt hàng theo tiêu chuẩn HL7 đến trung tâm chẩn đoán hình ảnh. Mỗi kết nối chỉ cho phép lưu chuyển theo một hướng duy nhất, loại bỏ hoàn toàn khả năng lưu lượng dữ liệu ngược chiều xâm nhập vào các hệ thống được bảo vệ.
Kiến trúc này hỗ trợ các hoạt động lâm sàng đồng thời ngăn chặn các mối đe dọa từ bên ngoài xâm nhập vào các hệ thống có giá trị cao. Cổng kết nối một chiều đảm bảo rằng ngay cả khi một địa điểm từ xa bị xâm nhập, kẻ tấn công cũng không thể sử dụng kết nối đó để xâm nhập vào kho lưu trữ trung tâm.
Bạn cũng có thể sử dụng cổng kết nối một chiều theo hướng ngược lại khi cần chia sẻ các báo cáo chẩn đoán để đọc từ xa. Ví dụ, bệnh viện có thể gửi hình ảnh DICOM từ hệ thống PACS trung tâm đến một môi trường phân tích từ xa, để các chuyên gia có thể xem xét chúng mà không cần tạo đường dẫn quay trở lại kho lưu trữ PACS.
Bảo vệ các hệ thống y tế và vận hành
Các bệnh viện phụ thuộc vào các thiết bị chuyên dụng, vốn thường chạy trên các nền tảng cũ và không thể cập nhật thường xuyên.
Các điốt dữ liệu giúp cách ly các mạng công nghệ vận hành (OT), chẳng hạn như máy MRI, máy theo dõi tại giường bệnh và các thiết bị y tế khác, khỏi môi trường CNTT rộng lớn hơn. Bạn có thể truyền dữ liệu ra ngoài để phân tích, giám sát hoặc lưu trữ mà không khiến các thiết bị này phải đối mặt với các mối đe dọa từ internet như phần mềm tống tiền.
Các hệ thống chẩn đoán hình ảnh ung thư cũng phải đối mặt với những rủi ro tương tự. Những hệ thống này đòi hỏi khoản đầu tư vốn lớn và đóng vai trò trực tiếp trong quá trình điều trị bệnh nhân. Nếu hệ thống bị xâm nhập, điều này có thể dẫn đến tổn thất tài chính và các vấn đề về an toàn. Cơ chế bảo vệ một chiều giúp hạn chế rủi ro đó.
Mở rộng phạm vi bảo vệ trên toàn hệ sinh thái y tế
Các điốt dữ liệu cũng hỗ trợ:
- Y tế từ xa và giám sát từ xa cho phép dữ liệu từ các thiết bị y tế tại nhà hoặc luồng video được truyền vào mạng y tế mà không tạo ra đường dẫn ngược lại cho kẻ tấn công.
- Trong các môi trường nghiên cứu và sản xuất dược phẩm, việc xuất dữ liệu sản xuất hoặc dữ liệu thử nghiệm lâm sàng để phân tích đồng thời ngăn chặn việc can thiệp từ xa vào các hệ thống sản xuất.
- Các kho dữ liệu quy mô lớn như Hồ sơ Y tế Điện tử và cơ sở dữ liệu của các tổ chức chi trả, thông qua việc kiểm soát cách dữ liệu được nhập vào và xuất ra khỏi các hệ thống quan trọng.
- Các quy trình nghiên cứu, khi được kết hợp với các công cụ ngăn ngừa mất dữ liệu để sao chép dữ liệu lâm sàng đồng thời che giấu các thông tin nhận dạng bệnh nhân trong các thử nghiệm và nghiên cứu.
- Các nỗ lực tuân thủ quy định, thông qua việc áp dụng cơ chế tách biệt được bảo đảm bằng phần cứng, nhằm đảm bảo tính toàn vẹn và quyền riêng tư của dữ liệu theo các yêu cầu của FDA, HHS và HIPAA.
Trong mỗi trường hợp, bạn cho phép việc di chuyển dữ liệu cần thiết đồng thời giảm thiểu rủi ro rằng một hệ thống bị xâm nhập có thể ảnh hưởng đến toàn bộ môi trường y tế.
Giới thiệu MetaDefender Diode™ dành cho môi trường y tế
Các bệnh viện không chỉ cần các quy tắc mạng. Họ cần sự đảm bảo rằng các hệ thống quan trọng vẫn được cách ly, ngay cả khi dữ liệu được truyền tải giữa các khoa, các cơ sở và các cơ sở từ xa. MetaDefender Optical Diode sự đảm bảo đó thông qua cơ chế bảo mật một chiều được thực thi bằng phần cứng.
Thành phần đi-ốt quang học về mặt vật lý chỉ cho phép ánh sáng truyền theo một hướng duy nhất qua liên kết sợi quang, ngăn chặn mọi lưu lượng dữ liệu quay trở lại vào các mạng được bảo vệ. Kiến trúc cổng bảo mật một chiều sau đó cho phép truyền dữ liệu có kiểm soát qua ranh giới một chiều này.
Chuyển dữ liệu một chiều Hardware
MetaDefender Optical Diode đảm bảo luồng dữ liệu một chiều giữa các mạngOptical Diode . Giải pháp này cho phép các bệnh viện truyền tải các tin nhắn HL7, hình ảnh DICOM và các dữ liệu lâm sàng khác qua các ranh giới đã được xác định mà không cần thiết lập kết nối hai chiều.
Cách tiếp cận này giúp bảo vệ các hệ thống có giá trị cao như kho lưu trữ PACS, nền tảng chẩn đoán hình ảnh, hệ thống ung bướu và kho lưu trữ hồ sơ y tế điện tử (EHR). Ngay cả khi một mạng có mức độ tin cậy thấp hơn hoặc mạng từ xa bị xâm nhập, kẻ tấn công cũng không thể sử dụng kết nối đó để xâm nhập trở lại vào các môi trường được bảo vệ.
Được thiết kế cho các quy trình truyền Secure
Dòng dữ liệu y tế không chỉ giới hạn ở việc truyền tệp đơn thuần. Các bệnh viện phải xử lý:
- Hình ảnh y tế độ phân giải cao
- Hồ sơ bệnh nhân và mã chẩn đoán
- Cập nhật hệ thống và phần mềm
- Dữ liệu vận hành từ các thiết bị y tế và giám sát
Optical Diode MetaDefender Optical Diode cơ chế truyền dữ liệu một chiều dựa trên phần cứng như một phần của kiến trúc bảo mật xuyên vùng rộng lớn hơn. Các tổ chức có thể tích hợp các tính năng kiểm tra nâng cao, xác thực nội dung và kiểm soát chính sách cùng với bộ lọc quang này, đảm bảo rằng dữ liệu di chuyển giữa các mạng đáp ứng các yêu cầu về bảo mật và tuân thủ trước và sau khi vượt qua ranh giới.
Đảm bảo an toàn mà không làm gián đoạn việc chăm sóc
Hoạt động lâm sàng không thể tạm dừng để bảo trì hệ thống an ninh. Các hệ thống chẩn đoán hình ảnh hoạt động liên tục. Môi trường PACS lưu trữ lịch sử chẩn đoán trong nhiều năm. Các nền tảng hồ sơ y tế điện tử (EHR) hỗ trợ việc ra quyết định điều trị theo thời gian thực.
MetaDefender Optical Diode các bệnh viện tăng cường phân đoạn mạng mà không làm gián đoạn các quy trình làm việc này. Bạn có thể duy trì hiệu quả của các quy trình dựa trên HL7 và DICOM đồng thời bổ sung một lớp bảo mật vật lý không thể bị vô hiệu hóa thông qua các thao tác phần mềm.
Sự cân bằng giữa tính liên tục trong hoạt động và mức độ bảo mật cao là yếu tố then chốt trong những môi trường mà thời gian ngừng hoạt động có thể ảnh hưởng đến việc chăm sóc bệnh nhân.
Bảo đảm quy trình làm việc lâm sàng trong lĩnh vực y tế hiện đại
Các tổ chức y tế vẫn là mục tiêu chính của các mối đe dọa mạng. Các bệnh viện phụ thuộc vào việc trao đổi dữ liệu liên tục giữa các hệ thống hồ sơ y tế điện tử (EHR), thiết bị chẩn đoán hình ảnh, kho lưu trữ PACS và các cơ sở từ xa. Mỗi kết nối đều hỗ trợ công tác chăm sóc bệnh nhân, nhưng đồng thời cũng tiềm ẩn rủi ro.
Các biện pháp bảo mật một chiều Hardware giúp thay đổi mức độ rủi ro. Bằng cách chỉ cho phép dữ liệu di chuyển theo một hướng duy nhất qua các ranh giới quan trọng, các bệnh viện có thể bảo vệ các hệ thống quan trọng đối với tính mạng, giảm nguy cơ bị tấn công bởi phần mềm tống tiền và tăng cường tuân thủ các yêu cầu quy định.
Để tìm hiểu cáchOptical Diode MetaDefender Optical Diode trong bệnh viện hoặc mạng lưới y tế của quý vị, vui lòng liên hệ với OPSWAT để thảo luận về kiến trúc truyền dữ liệu cụ thể và các mục tiêu bảo mật của quý vị.
Hỏi đáp
1. Thiết bị diode dữ liệu bảo vệ mạng bệnh viện như thế nào?
Diode dữ liệu đảm bảo việc truyền dữ liệu một chiều dựa trên phần cứng giữa các mạng. Thiết bị này ngăn chặn vật lý lưu lượng dữ liệu quay trở lại các môi trường được bảo vệ như hệ thống PACS, hệ thống hồ sơ y tế điện tử (EHR) và các nền tảng hình ảnh y tế. Điều này giúp loại bỏ các đường dẫn di chuyển ngang mà phần mềm tống tiền và các cuộc tấn công dựa trên mạng thường lợi dụng.
2. Làm thế nào các bệnh viện có thể truyền dữ liệu nếu kết nối chỉ là một chiều?
Các bệnh viện triển khai các đường dẫn chuyên dụng một chiều cho từng hướng truyền dữ liệu cần thiết. Một đường dẫn có thể truyền hình ảnh DICOM đến hệ thống PACS trung tâm, trong khi một đường dẫn riêng biệt truyền dữ liệu bệnh nhân theo tiêu chuẩn HL7 đến các trung tâm chẩn đoán hình ảnh từ xa. Mỗi đường dẫn được thực thi độc lập trên phần cứng.
3. Hệ thống bệnh viện nào được hưởng lợi nhiều nhất từ bảo mật một chiều?
Các hệ thống có giá trị cao như Hệ thống Lưu trữ và Truyền tải Hình ảnh Y tế (PACS), Hồ sơ Y tế Điện tử (EHR), nền tảng chẩn đoán hình ảnh và hệ thống ung bướu là những hệ thống được hưởng lợi nhiều nhất. Các hệ thống này lưu trữ dữ liệu bệnh nhân nhạy cảm và hỗ trợ các quy trình làm việc quan trọng đối với tính mạng, đòi hỏi phải luôn sẵn sàng hoạt động liên tục.
4. Bảo mật một chiều hỗ trợ việc tuân thủ HIPAA như thế nào?
Việc tách biệt Hardware giúp bảo vệ thông tin y tế được bảo vệ dưới dạng điện tử (ePHI) bằng cách ngăn chặn lưu lượng truy cập trái phép quay trở lại các hệ thống chịu sự quản lý. Điều này củng cố các biện pháp bảo vệ phù hợp với các yêu cầu bảo mật của HIPAA và giảm thiểu rủi ro vi phạm.
5. Điều gì khiến MetaDefender Optical DiodeDiode™ phù hợp với môi trường y tế?
MetaDefender Optical Diode truyền dữ liệu mạng theo một chiều về mặt vật lý đồng thời hỗ trợ các luồng dữ liệu y tế như HL7 và DICOM. Thiết bị này cho phép phân vùng mạng an toàn mà không làm gián đoạn các hoạt động lâm sàng, giúp các tổ chức y tế giảm thiểu rủi ro từ phần mềm tống tiền và bảo vệ các hệ thống quan trọng.
