今日目標是了解醫療 IoT 裝置的資安風險，包含數據竄改、裝置控制與隱私外洩，並認識 FDA 警告案例的重要性。學習如何透過加密傳輸、端點安全與權限控管，降低 IoT 資安風險。最後透過 Python 範例模擬 IoT 資料加密傳輸，理解安全傳輸的重要性。

一、理論重點

1. 醫療 IoT（Internet of Things）裝置 包含心律監測器、智慧血壓計、胰島素幫浦等，會自動收集並上傳病人數據。

2. 資安風險：

• 數據竄改 → 駭客可能竄改血糖數值，誤導醫生診斷。
• 裝置控制 → 若是胰島素幫浦被駭，可能過量輸注導致昏迷或死亡。
• 隱私外洩 → 病患生理數據可能被竊取販售。

3. 防禦重點：

• 端點安全：裝置必須定期更新韌體。
• 加密傳輸：資料需透過 TLS/SSL 保護。
• 存取控管：不同角色（醫師、病人、廠商）必須有限定權限。
• 異常偵測：及早發現異常存取或數據異常模式。

二、案例分享

2017 年，美國 FDA 公布 Abbott 心律調節器安全漏洞，攻擊者可透過無線電信號遠端存取設備，竄改程式參數，可能導致心律不整甚至生命危險，迫使醫院緊急召回 46 萬台裝置進行韌體更新，突顯醫療 IoT 安全的迫切性。

三、簡單程式範例

server.py

# server.py
from cryptography.fernet import Fernet
from flask import Flask, request, jsonify
import json

app = Flask(__name__)

# 和 device.py 要用同一把金鑰
key = b'nEkD-a1CJMwTjTRbfi8VFIb9Bo6hLUwthb652hWEIKw=' 
cipher = Fernet(key)

@app.route('/submit_record', methods=['POST'])
def submit_record():
    try:
        data = request.json
        device_id = data.get("device_id")
        encrypted_payload = data.get("payload")

        if not device_id or not encrypted_payload:
            return jsonify({"status": "error", "message": "Missing fields"}), 400

        # 解密資料
        decrypted_bytes = cipher.decrypt(encrypted_payload.encode())
        record = json.loads(decrypted_bytes.decode())

        # 這裡可以進一步存資料庫，或做其他處理
        print(f"Received data from {device_id}: {record}")

        return jsonify({"status": "success", "record": record}), 200

    except Exception as e:
        return jsonify({"status": "error", "message": str(e)}), 500

if __name__ == '__main__':
    app.run(host='0.0.0.0', port=8000, debug=True)

device.py

# device.py
from cryptography.fernet import Fernet
import requests
import json

# 和 server.py 要用同一把金鑰
key = b'nEkD-a1CJMwTjTRbfi8VFIb9Bo6hLUwthb652hWEIKw='
cipher = Fernet(key)

# 模擬一筆醫療紀錄
payload = {
    "device_id": "device-001",
    "heart_rate": 74,
    "systolic": 118,
    "diastolic": 76,
    "note": "正常"
}

# 加密 JSON
encrypted = cipher.encrypt(json.dumps(payload).encode())

# 傳送到伺服器
url = "http://127.0.0.1:8000/submit_record"
res = requests.post(url, json={
    "device_id": payload["device_id"],
    "payload": encrypted.decode()
})

print(res.status_code, res.json())

這兩個程式碼整合了一套加密傳輸的過程，device.py 模擬 IoT 裝置將醫療資料加密後傳送到伺服器，server.py 則建立 API 接收這些加密資料，解密後回傳或進一步處理，整個流程確保資料在傳輸過程中安全。執行結果如下