基于主動(dòng)模式的醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全防御系統(tǒng)構(gòu)建與設(shè)計(jì)

◆田 平

基于主動(dòng)模式的醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全防御系統(tǒng)構(gòu)建與設(shè)計(jì)

◆田 平

（河北省定州市人民醫(yī)院河北073000）

醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)承載的用戶(hù)和數(shù)據(jù)非常多，集成的設(shè)備不僅包括路由器、交換機(jī)、服務(wù)器，還包括PC機(jī)、筆記本、智能手機(jī)、iPad等終端設(shè)備，不同的軟硬件開(kāi)發(fā)技術(shù)、系統(tǒng)架構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)融合在一起難免產(chǎn)生各類(lèi)型的漏洞，容易被黑客利用木馬或病毒侵入醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)，因此為了提高醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全防御能力，本文提出了基于主動(dòng)模式的網(wǎng)絡(luò)安全防御系統(tǒng)，實(shí)時(shí)地從網(wǎng)絡(luò)中采集數(shù)據(jù)資源，利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)挖掘網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中潛在的病毒或木馬，從而可以及時(shí)的啟動(dòng)殺毒軟件，同時(shí)評(píng)估網(wǎng)絡(luò)安全防御效果，從而確保網(wǎng)絡(luò)病毒或木馬被徹底查殺，還可以解決被動(dòng)防御的問(wèn)題，最終提升醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)防御主動(dòng)性、積極性。

主動(dòng)模式；網(wǎng)絡(luò)安全；深度學(xué)習(xí)；實(shí)時(shí)監(jiān)控

0 引言

目前，隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和分布式管理系統(tǒng)等技術(shù)的改進(jìn)和普及，人們已經(jīng)進(jìn)入到“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，醫(yī)院為了響應(yīng)國(guó)家智能化、信息化和共享化號(hào)召，引進(jìn)了許多的應(yīng)用軟件，比如遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)、病房管理系統(tǒng)、門(mén)戶(hù)網(wǎng)站管理系統(tǒng)、藥物管理系統(tǒng)等，這些軟件的運(yùn)行需要服務(wù)器、交換機(jī)、路由器、數(shù)據(jù)庫(kù)等硬件設(shè)備做支撐，利用醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)將這些軟硬件資源集成在一起，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與共享[1]。但是，當(dāng)軟硬件資源集成在一起時(shí)，由于開(kāi)發(fā)技術(shù)、系統(tǒng)架構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)型不同，難免存在一些漏洞，面臨著病毒、木馬、DDOS等攻擊的危險(xiǎn)[2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年大型醫(yī)院財(cái)務(wù)管理軟件、藥物管理系統(tǒng)、診斷治療系統(tǒng)等受到的安全攻擊高達(dá)百億次，給醫(yī)院的診斷治療、藥物使用、病房管理、行政辦公等造成了嚴(yán)重的損失[3]。因此，為了保護(hù)醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)的安全性，許多網(wǎng)絡(luò)安全防御公司提出部署防火墻、殺毒軟件等方案，以便查殺病毒或木馬，將損失降到最低。

1 醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全防御技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全防御當(dāng)前常用的技術(shù)很多，比如訪問(wèn)控制規(guī)則、防火墻、殺毒軟件、深度包過(guò)濾等，研發(fā)這些軟件的公司也非常多，比如江民殺毒、360安全衛(wèi)士、瑞星殺毒、金山殺毒、卡巴斯基實(shí)驗(yàn)室等，這些軟件在一定程度上均可以為網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)提供安全保障，殺滅病毒或木馬，同時(shí)能夠阻止惡意訪問(wèn)，避免為醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行帶來(lái)危險(xiǎn)[4]。

（1）防火墻

防火墻是網(wǎng)絡(luò)安全防御中引入比較早的工具，具有很多應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，部署成本花費(fèi)低，能夠阻擋80%的網(wǎng)絡(luò)病毒或木馬，這種工具已經(jīng)在很多醫(yī)院得到廣泛應(yīng)用。防火墻可以設(shè)計(jì)很多先進(jìn)的規(guī)則，這些規(guī)則不屬于互聯(lián)網(wǎng)的傳輸層或網(wǎng)絡(luò)層，可以運(yùn)行于互聯(lián)網(wǎng)TCP/IP傳輸協(xié)議棧，使用循環(huán)枚舉的基本原則，挨個(gè)檢查每一個(gè)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包，一旦發(fā)現(xiàn)某一個(gè)數(shù)據(jù)包的包頭IP地址、目的地IP地址、包內(nèi)容等存在威脅，就可以及時(shí)地將其清除，不允許其通過(guò)網(wǎng)絡(luò)[5]。

（2）殺毒軟件

殺毒軟件研發(fā)企業(yè)也非常多，比如常見(jiàn)的瑞星殺毒、360安全衛(wèi)士、金山殺毒、江民殺毒等，這些殺毒軟件已經(jīng)收錄了網(wǎng)絡(luò)中常見(jiàn)的病毒，將其保存在病毒庫(kù)中，以便能夠?qū)Ρ柔t(yī)院網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流，判斷醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)中是否存在這些類(lèi)似的病毒或木馬。殺毒軟件采用了很多的先進(jìn)技術(shù)，比如自我保護(hù)技術(shù)、脫殼技術(shù)、啟發(fā)技術(shù)、實(shí)時(shí)升級(jí)技術(shù)等，可以實(shí)時(shí)的監(jiān)控互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，確保醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)正常使用。

（3）深度包過(guò)濾

深度包過(guò)濾是一種非常先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)安全防御軟件，該軟件能夠?qū)⒂布O(shè)備、軟件系統(tǒng)集成在一起，積極分析這些數(shù)據(jù)包的頭部IP地址、數(shù)據(jù)包中是否包含不利于網(wǎng)絡(luò)安全的病毒或木馬，深度包過(guò)濾可以穿透每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，分析每一個(gè)協(xié)議字段，如果一旦發(fā)現(xiàn)存在安全威脅，就可以及時(shí)地進(jìn)行查殺。深度包過(guò)濾目前已經(jīng)在很多網(wǎng)絡(luò)安全防御系統(tǒng)中得到應(yīng)用，比如醫(yī)院門(mén)戶(hù)網(wǎng)、醫(yī)院影像系統(tǒng)中，取得了一定的應(yīng)用成效。

2 基于主動(dòng)模式的醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全防御系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于主動(dòng)模式的醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全防御系統(tǒng)中引入大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，利用深度學(xué)習(xí)算法識(shí)別數(shù)據(jù)流重點(diǎn)潛在病毒或木馬，然后啟動(dòng)殺毒軟件等防御工具，最后評(píng)價(jià)防御效果。因此，本文提出的基于主動(dòng)模式的醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全防御系統(tǒng)功能包括四個(gè)方面，分別是數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和處理、安全防御軟件啟動(dòng)、殺毒效果評(píng)估，這樣就可以提高網(wǎng)絡(luò)安全防御性能，如圖1所示。

圖1 基于主動(dòng)模式的醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全防御系統(tǒng)

（1）數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)部署的軟件系統(tǒng)和硬件工具非常多，這些軟硬件之間實(shí)現(xiàn)信息共享和傳輸，因此醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全防御系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控功能，能夠?qū)?shù)據(jù)信息發(fā)送給大數(shù)據(jù)分析軟件。

（2）數(shù)據(jù)分析和處理。大數(shù)據(jù)分析軟件利用先進(jìn)的模式識(shí)別技術(shù)，可以根據(jù)一些醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)病毒的基因片段進(jìn)行特征處理，與采集的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，這樣就可以發(fā)現(xiàn)醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)中是否存在潛在的病毒或木馬。大數(shù)據(jù)分析軟件的關(guān)鍵技術(shù)是深度學(xué)習(xí)，深度學(xué)習(xí)作為一個(gè)重要的模式識(shí)別技術(shù)，其可以利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)認(rèn)真分析和更新病毒庫(kù)，這樣就可以實(shí)時(shí)的、快速的發(fā)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中的病毒，從而可以提升醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全病毒或木馬識(shí)別能力。

（3）安全防御軟件啟動(dòng)。數(shù)據(jù)分析和處理之后，如果發(fā)現(xiàn)醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)中存在病毒或木馬，就可以啟動(dòng)殺毒軟件，利用殺毒軟件將病毒或木馬清除。醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全防御能夠處理的系統(tǒng)非常多，這些系統(tǒng)包括DDOS攻擊、系統(tǒng)漏洞、網(wǎng)站篡改、安全態(tài)勢(shì)感知、攻擊威脅溯源，一方面是將這些攻擊威脅清除，一方面也可以將這些攻擊威脅遷移到備用服務(wù)器，備用服務(wù)器是一個(gè)陷阱服務(wù)器，里面可以記錄病毒的來(lái)源，也可以將病毒殺滅或清除。

（4）殺毒效果評(píng)估。醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)病毒清除之后，大數(shù)據(jù)分析軟件還需要對(duì)醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行殺毒效果評(píng)估，從而可以確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)中一點(diǎn)病毒也沒(méi)有，不影響用戶(hù)正常使用醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)。殺毒效果評(píng)估常用的技術(shù)是層次分析方法，利用層次分析方法可以將影響醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全的每一個(gè)因子進(jìn)行賦權(quán)，然后利用矩陣求解特征值等因子分析方法獲取整體安全性能，只要性能達(dá)到要求就可以停止查殺病毒。

3 結(jié)束語(yǔ)

醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全防御是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，其需要采取與時(shí)俱進(jìn)的思維，引入更加先進(jìn)的技術(shù)，以便能夠及時(shí)識(shí)別病毒及其變種，從而可以提高醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全防御水平。

[1]龍智勇.淺談醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全防御體系的建設(shè)[J].中國(guó)管理信息化，2018，379(13)：137-138.

[2]陳樹(shù)生，曲強(qiáng)，魏賓，等.醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)建設(shè)與應(yīng)用[J]. 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2017(10)：130-131.

[3]李秋甸，陳學(xué)濤.醫(yī)院整體網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系建設(shè)論述[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2017(2)：116-117.

[4]俞波，朱全，杭鑄.醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)信息安全問(wèn)題與安全防護(hù)方案分析[J].信息系統(tǒng)工程，2017(3)：68-68.

[5]張?jiān)疲鹾?，謝峰.基于動(dòng)態(tài)安全模型的醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全建議[J].中國(guó)數(shù)字醫(yī)學(xué)，2018，13(2)：54-56.