主動防御技術在醫院信息網絡安全中的運用實踐

摘 要：隨著信息技術的快速發展，醫院信息系統在提高醫療服務效率與質量方面發揮著至關重要的作用。同時，網絡安全問題也日益突出，對患者信息的保密性與完整性構成嚴重威脅。為有效提升醫院信息網絡的安全性與穩定性，首先分析與探討醫院信息網絡安全監測與感知；其次，將主動防御技術引入醫院信息網絡中，并據此進行定向攻擊聯動防御設計；在此基礎上實現醫院信息網絡安全防護與預警；最后，通過實際案例分析，驗證主動防御技術在提高醫院信息網絡安全防護能力中的有效性與可行性。

關鍵詞：主動防御技術 醫院信息 網絡安全 醫療服務

中圖分類號：TP393

Application Practice of Active Defense Technology in Hospital Information Network Security

WANG Mei

Taizhou Second People's Hospital， Taizhou， Jiangsu Province， 225500 China

Abstract： With the rapid development of information technology， hospital information system plays a crucial role in improving the efficiency and quality of medical services. At the same time， network security issues are becoming increasingly prominent， posing a serious threat to the confidentiality and integrity of patient information. To effectively enhance the security and stability of hospital information networks， this article first analyzes and explores the monitoring and perception of hospital information network security; Secondly， it introduces Active Defense technology into the hospital information network and design targeted attack linkage defense based on it; On this basis， achieve hospital information network security protection and early warning; Finally， through practical case analysis， the effectiveness and feasibility of active defense technology in improving hospital information network security protection capabilities are verified.

Key Words： Active Defense technology; Hospital information; Network security; Medical service

隨著醫療信息化的持續推進，醫院信息網絡已經成為醫療服務中不可或缺的組成部分。然而，醫院信息網絡安全面臨諸多挑戰，如數據泄露風險、網絡攻擊、內部威脅等。本文基于主動防御技術，通過實時監測、響應及預警等手段，大幅提升醫院信息網絡的穩定性與安全性。該研究在維護患者信息安全、確保醫院信息系統可靠運行以及推動醫療信息化可持續發展等方面具有重要現實意義。

1 醫院信息網絡安全監測與感知

1.1 網絡流量傳感器部署

通過深入分析海量醫院信息數據，相關部門與負責人員可以迅速識別潛在威脅，并及時采取有效防范措施。在醫院網絡安全監測架構中，網絡流量傳感器的部署顯著提升了數據收集的效率與精確度，為后續安全分析、防御及預警奠定基礎。通過深入分析與挖掘海量數據背后的關聯與意義，醫院有望更主動地應對網絡安全挑戰，保證患者資料與醫療活動的安全性與可靠性。

1.2 數據收集與處理

數據收集在醫院信息網絡安全監測與感知中占據至關重要的地位。傳感器實時采集的醫院信息網絡流量數據受到很多因素的影響，如數據傳輸損失、網絡節點數量及傳輸距離等，這些因素有可能破壞數據的準確性與有效性。為有效保障數據的準確性與有效性，需要對收集的原始數據進行一系列預處理。預處理旨在降低與消除潛在的網絡干擾與白噪聲，從而提取出真實、可靠的網絡流量數據。通過深入分析與挖掘處理好的數據，不僅有助于提升醫院信息網絡的防御能力，還有助于為醫院的信息安全提供有力的技術支撐。

1.3 數據挖掘分析

經過預處理的數據被安全地存儲在Hadoop服務器上，然后，利用其卓越的數據處理與分析能力來深度挖掘海量醫院信息網絡流量數據。分析過程中，不僅全面分析不同時間點的數據，還充分考慮處理過程中的隨機因素，有效保證分析結果的準確性與可靠性。通過深入挖掘分析醫院信息網絡流量數據，能夠精準識別醫院信息網絡流量中的任何異常變化，從而實現對醫院信息網絡安全的實時監測與態勢感知[1]。

2 主動防御技術在醫院信息網絡安全中的應用

2.1 定向攻擊聯動防御設計

通過深度分析醫院信息網絡安全，提出并設計定向攻擊聯動防御機制，該防御機制基于主動防御技術，為醫院構建了高效、堅固的網絡安全防護體系。具體來說，當數據流經網絡端口時，其能夠迅速整合各類資源，協調各安全組件的運作，來實時監測數據的動態軌跡，以此全面捕獲與解析情報數據，從而為后續安全防護策略的制定提供重要依據[2]。憑借對情報數據的全面掌握，它可以精準識別并有效防御定向攻擊，大幅提升了對特定攻擊行為的安全感知能力。

2.2 網絡模糊節點最大隸屬度計算

在網絡安全領域，特別是醫院信息網絡環境中，為確保醫院信息系統可靠安全，需對網絡模糊節點最大隸屬度進行精確計算，以保障醫院信息網絡在面對定向攻擊時可以保持高度的安全性。為實現精確計算，首先需要將監測到的定向攻擊數據轉換成n維數據表示，旨在可以全面捕捉數據的屬性與特征，為后續處理奠定基礎。其次，對n維數據完成離散化與集成處理，以進一步提高數據的質量與計算效率。接下來，使用特定數學公式來描述定向攻擊聯動防御過程，并利用該公式計算出網絡模糊節點的最大隸屬度。具體公式如下：

式（1）中：B表示醫院信息網絡中模糊節點的最大隸屬度值；A為醫院信息網絡所設定的安全閾值；i則代表實際使用的模糊超盒數量。計算時需要充分考慮醫院信息網絡的安全范圍與模糊超盒數的規模，以保證計算結果的準確性與可靠性。最后，借助主動防御技術中的隸屬函數來深入分析輸入數據的屬性程度，以客觀準確評估醫院信息網絡當前的安全情況，從而為安全防護策略的制定提供重要依據與參考[3]。

2.3 攻擊路徑跟蹤與計算方法

為保障醫院信息網絡的安全，需在網絡前端提前設置輸入模式數據隸屬度安全范圍。一旦監測到輸入端口數據屬性程度超過預設范圍，說明信息網絡面臨攻擊威脅，此時，相關工作人員可使用主動防御中的追溯算法來精確跟蹤攻擊路徑。該算法基于特定計算公式來實現，具體公式如下：

（2）式中：b表示對信息網絡定向攻擊路徑的追蹤活動，h代表攻擊數據可被追溯的廣度，ε用以描述數據的屬性級別，而x則設定了輸入模式數據隸屬度所需保持的安全界限。實際應用過程中，相關技術人員需要結合實際網絡環境與攻擊特征，合理設置公式中的參數值。通過系列分析與計算，技術人員可以快速、準確追蹤攻擊路徑，并據此采取針對性的防御措施，從而保證醫院信息網絡的穩定可靠運行。通過及時精準跟蹤攻擊路徑，醫院可以更好地應對潛在威脅，進而保障醫療信息的安全性與可靠性。

3 醫院信息網絡安全防護與預警

3.1 醫院信息網絡日志提取與回溯分析

在醫院信息網絡安全主動防御體系中，日志信息的全面分析與深入挖掘發揮著至關重要的作用。通常技術人員使用關聯分析法來系統處理醫院信息網絡中的日志數據，用以快速精準識別與提取關鍵的安全事件信息，該過程主要涉及對日志信息的篩選、對TCP會話的詳細回溯以及對網絡異常行為的精準檢測[4]。為了全面掌握攻擊事件的完整過程，相關技術人員可以借助特定算法與公式完成計算分析。公式如下：

式（3）中：conf表示醫院信息網絡遭受攻擊的完整事件鏈；Y反映TCP會話的具體活動情況；sup描述了數據回溯的詳細步驟；而y則承載了醫院信息網絡中的原始日志記錄。通過相關計算與分析，技術人員可以及時掌握攻擊事件的關鍵屬性，涵蓋行為模式、目標IP地址、攻擊類型、發生時間以及攻擊源位置等核心信息。它們作為醫院信息網絡安全防護與預警的基礎，能夠有效指導相關人員靈活調整防御策略，成功阻斷潛在攻擊路徑，以此保障醫院信息網絡的穩定性與安全性。

3.2 日志信息屬性提取與關聯分析

日志信息屬性提取與關聯分析在主動防御體系中至關重要。相關技術人員通過整合多源屬性信息來揭示數據間的深層聯系。該過程主要應用了以下公式：

式（4）中：表示日志信息間的相關性強度；L指示了攻擊的發起位置；p指向了受攻擊對象的IP地址；w描述了攻擊的具體類型。完整流程為：首先，從醫院信息網絡中采集日志數據，并確保日志數據的準確性與完整性；其次，技術人員使用先進分析工具來深入挖掘日志中的關鍵屬性，如攻擊手段、時段等要素；屬性提取完畢后，進行進一步關聯分析，將孤立日志條目串聯為完整攻擊場景[5]。通過屬性提取與關聯分析，能夠幫助醫院快速、準確地識別網絡中的潛在攻擊與威脅，從而為針對性防御措施的制定打下堅實基礎。

3.3 信息網絡主動防護行為設計與預警機制

設計防護行為與預警機制是主動防御體系中的核心與關鍵，其基于精確的計算結果來規劃策略，相關計算公式如下：

式（5）中：F表示醫院信息網絡中的主動防御策略；T代表防御響應的時效；τ描述主動防護的傳輸路徑；而k則用于量化安全防護的有效范圍。實際應用時，首先啟動防御機制，通過設定時間窗口T將防御指令準確傳遞至網絡各終端。伴隨指令的執行，逐步構建出一個涵蓋多種類型數據的知識庫。當知識庫中的數據積累到一定程度時，集成的數據挖掘算法便開始深度分析原始信息與報警信號，以及時識別與發現潛在的安全威脅。一旦檢測到異常或威脅達到預設閾值，防御系統可以自動生成關聯圖示，直觀顯示報警事件之間的關聯，為相關負責人員提供清晰的安全態勢感知，以支持及時做出響應與防護[6]。上述過程保證了醫院信息網絡在面對潛在攻擊時可以及時預警并迅速有效應對，大幅提升了醫院信息網絡的穩定性與安全性。

4 實例應用分析與實踐結果

為驗證所提主動防御技術在醫院信息網絡中的實用性，本研究選取某地區試點醫院作為實驗對象。為確保實驗結果的可靠性，從該試點醫院的數據庫中選取了KKD-CPU-188數據集作為測試數據。該數據集涵蓋了醫院信息網絡中的多種數據類型，為實驗提供了豐富的數據基礎。實驗過程中，將數據集分成安全數據與入侵數據兩類。其中，安全數據用于構建與訓練主動防御模型，而入侵數據則用來測試模型的實際防御效果。該劃分方式有助于更全面準確地評估主動防御技術在醫院信息網絡中的性能表現。數據集內容如表1所示。

5 結語

綜上所述，本文深入研究與探討了主動防御技術在醫院信息網絡安全中的應用及效果，實踐結果表明，主動防御技術的應用可以顯著提升醫院信息網絡的抗風險能力與安全穩定性。然而，該研究亦存在不足，如部分技術細節尚待完善、實踐案例數量有限等。未來，將持續深化技術實踐并拓展研究范圍，以期構建出更可靠、安全的醫院信息網絡環境，從而為醫院信息安全事業作出重要貢獻。

參考文獻

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[2] 馬勇.主動防御技術在醫院信息網絡安全中的應用分析[J].中阿科技論壇（中英文），2023（11）：58-62.

[3] 孫善志.基于網絡安全視角的醫院信息管理計算機數據庫技術應用分析[J].數字通信世界，2023（4）：113-115.

[4] 劉昆，劉強，馬文.醫院網絡安全主動防御技術的設計與實現[J].網絡安全技術與應用，2023（3）：99-101.

[5] 馬翔明，穆煒，董文清.基于數據安全網關的醫院信息化網絡安全防御系統設計[J].微型電腦應用，2022，38（7）：99-101113.

[6] 張樹梅.主動防御技術在醫院信息網絡安全中的應用[J].信息記錄材料，2022，23（6）：124-126.