16、糖尿病治疗系统的攻击与防御

糖尿病治疗系统的攻击与防御

1. 引言

可穿戴和植入式医疗设备正越来越多地用于改善各种医疗状况的诊断、监测和治疗。以糖尿病治疗为例，持续葡萄糖监测和胰岛素输送系统在糖尿病患者中越来越受欢迎。这些系统利用无线通信连接各个组件，形成实时监测和响应循环，但无线通道也成为了安全攻击的入口。

例如，恶意攻击者可能会无线发送错误的血糖结果到胰岛素泵，或者远程控制胰岛素泵，停止必要的胰岛素注射，甚至注射远超所需剂量的胰岛素，这都可能危及患者生命。

2. 糖尿病治疗系统组件

一个典型的葡萄糖监测和胰岛素输送系统通常由以下几个组件构成：
- 葡萄糖计 ：市场上有两种类型。一种是传统的手掌大小的血糖仪，使用测试条和一滴血来测定血糖水平，并显示在仪器上，部分还能将数据传输到计算机或胰岛素泵；另一种是连续血糖监测仪，通常每隔几分钟对血糖水平进行采样，它包括一个置于皮下的一次性葡萄糖传感器和一个连接传感器的数据发射器，可将数据传输到计算机或胰岛素泵。
- 胰岛素笔 ：手动胰岛素注射器/笔，能向人体注射准确剂量的胰岛素，目前大多数接受胰岛素治疗的患者都在使用。
- 胰岛素泵 ：用于通过皮下输注自动给药胰岛素。它包含一个由电池供电的控制和处理模块，可对胰岛素注射的时间、剂量和速率进行编程。泵内还有一个一次性胰岛素储液器和一个输注装置。胰岛素泵以两种剂量输送胰岛素：大剂量和基础剂量。大剂量通过正常注射快速输送，以应对进食或纠正高血糖水平；基础剂量则在两餐之间和夜间以可调节的速率缓慢持续注射。一些“智能”胰岛素泵还内置了大剂量计算器，帮助用户根据手