一个轻量级可信赖的框架,用于安全的数据交换和物联网支持的医疗保健环境中的威胁缓解

科学领域:

• 计算机科学 计算机科学
• 网络安全 网络安全
• 医疗保健技术 技术 医疗保健 技术

背景情况:

• 医疗保健中的物联网 (IoT) 提供了先进的患者监控和决策.
• 然而,物联网的采用引入了重要的安全和隐私漏洞.
• 现有的解决方案往往缺乏对受限制的医疗保健设备的效率或稳定性.

研究的目的:

• 提出SecHealth,一个轻量级可信赖的框架,用于医疗保健物联网系统中安全的数据交换和威胁缓解.
• 加强数据保密性,完整性和对物联网支持的医疗保健环境的信任.
• 应对内部和外部威胁所带来的安全挑战.

主要方法:

• 开发了一种使用行为,沟通和上下文参数的多层次信任管理机制.
• 实施了一种基于圆曲线加密的轻量级加密协议 (LECCEP-A),用于低延迟的数据传输.
• 集成了一个混合异常检测系统 (RHADS),结合机器学习 (LSTM,VAE,SVM) 和概率推理.

主要成果:

• 在模拟的医疗物联网网络 (100-500 个设备) 中,SecHealth 实现了高性能.
• 证明异常检测准确率为98.1%,低假阳性率 (FPR) 为2.1%.
• 实现了低延迟 (85-95毫秒),良好的能效 (0.68-0.78 J/节点) 和吞吐量 (155-180 Kbps),表现优于基准模型.

结论:

• SecHealth有效地减轻医疗保健物联网系统中的内部和外部威胁.
• 该框架确保数据的保密性,完整性和信任性.
• 它的灵活和可扩展的设计适用于现实世界医疗保健基础设施的资源有限的设备.