מחקר ישראלי הראה התקפת סייבר על סרטן בדימות רפואי
מאת: מערכת Telecom News, 4.4.19, 20:45
האקרים יכולים לחבל בסריקות CT ו-MRI כדי לגרום לאבחון שגוי, לצורכי הונאת ביטוח, כופר ואף רצח. בדרך זו, הם יכולים להשפיע על תהליך האבחון באמצעות תוכנה העלולה להדביק את רשת בית החולים. האקרים יכולים לפגוע ביכולת הרדיולוגים ומערכת הבינה המלאכותית לאבחן נכונה את המצב הרפואי.
האקרים יכולים לגשת לסריקות רפואיות תלת-ממדיות של מטופל, להוסיף או להסיר ממצאים של גושי סרטן ריאה ממאיר ובכך להונות רדיולוגים ואלגוריתמי בינה מלאכותית המשמשים לאבחון סרטן. כך, לפי מחקר חדש, שפורסם ע"י חוקרים מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב. לצפייה בסרטון התקיפה, לחץ כאן. (הסרטון גם בתחתית הכתבה).
סריקה תלת-ממדית ב-CT משלבת סדרת צילומי רנטגן, שצולמו מזוויות גוף שונות ומעבדת אותן כדי ליצור סריקות חתך של עצמות, כלי דם ורקמות רכות. סריקות CT מספקות מידע מפורט יותר מסריקות רנטגן ומשמשות לאבחון סרטן, מחלות לב, מחלות זיהומיות ועוד. סריקת MRI דומה ל-CT, אך משתמשת בשדות מגנטיים חזקים לאבחון גם עצם, מפרקים וסחוס.
האקרים זדוניים יכולים לחבל בסריקות כדי לגרום לאבחון שגוי, לצורכי הונאת ביטוח, כופר ואף רצח. בדרך זו, הם יכולים להשפיע על כל תהליך האבחון באמצעות תוכנה העלולה להדביק את רשת בית החולים.
במסגרת התקיפה להאקר שליטה מלאה על מספר, גודל ומיקומי גושי הסרטן תוך שימור האנטומיה של הסריקה המקורית, ברזולוציה גבוהה ובתלת-ממד. מדובר על איום משמעותי משום שסריקות תלת-ממדיות מיועדות לספק רשת ביטחון לסריקות הדו-ממדיות הראשוניות.
כדי להוכיח את היתכנות ההתקפה, החוקרים פרצו באישור לרשת בית חולים כדי ליירט כל סריקה, שנסרקה באמצעות סורק CT. הסריקות לא הוצפנו משום שהרשת הפנימית בבית החולים אינה מחוברת לאינטרנט בדרך כלל. עם זאת, פולשים נחושים יכולים להשיג גישה דרך WiFi או גישה פיזית לתשתית. כ"כ, רשתות בתי החולים צפויות להתחבר לאינטרנט, מה שיאפשר להאקרים לתקוף גם מרחוק.
החוקרים השתמשו ברשת עצבית מבוססת למידה עמוקה הנקראת GAN. רשתות אלו שימשו בעבר כדי ליצור דימויים מציאותיים כמו דיוקנאות אנשים לא מציאותיים. החוקרים הראו כיצד ניתן להשתמש ברשת GAN מותנית (CT-GAN) בתלת-ממד ברזולוציה גבוהה. הארכיטקטורה של ה-CT-GAN מורכבת מ-2 רשתות GAN- האחת מטמיעה סרטן והשנייה מאומנת להסירו.
החוקרים אישרו את יעילות ההתקפה באמצעות הכשרת ה-CT-GAN להטמיע ולהסיר סרטן ריאה באמצעות דימות רפואי ללא חיבור לאינטרנט. לשם כך, שכרו 3 רדיולוגים, שיאבחנו 100 סריקות, 70 מתוכן טופלו ו-30 מהן אותנטיות.
הרדיולוגים אבחנו באופן שגוי 99% מתוך הסריקות, שהוטמעו בהן גושים ו-94% מאלה שהסרטן הוסר מהן. לאחר שהחוקרים יידעו את הרדיולוגיים על ההתקפה, הם עדיין התקשו באבחנה מדויקת ואבחנו לא נכונה כ-60% מהסריקות המוטמעות ו-87% סריקות בהן הוסרו הגושים.
החוקרים הציעו מספר פתרונות היכולים להפחית את האיום. פתרון אחד הוא הצפנה בקרב מאחסני רשת הרדיולוגיה של בית החולים. כמו כן, בתי החולים יכולים לאפשר חתימות דיגיטליות כך, שהסורקים יחתמו על כל סריקה עם סימן מאובטח המציין כי הסריקה אותנטית. לפי גישה זו, המנהלים צריכים לוודא, שהחתימות הנכונות בשימוש וכי התקני הקצה מאמתים נכונה חתימות אלה.
שיטה נוספת היא הטמעת סימני מים דיגיטליים. בתהליך זה ניתן להוסיף אות מוסתר לתוך התמונה כך, שהתקפה תחבל בו, דבר, שיעיד על אובדן יושרתו. למרבה הצער, רוב המכשירים הרפואיים כיום לא מיישמים טכניקה זו.
ד"ר ישראל מירסקי, חוקר בכיר במחלקה להנדסת מערכות תוכנה ומידע באוניברסיטת בן-גוריון בנגב, ראש קבוצת המחקר וחוקר במרכז הלאומי לחקר אבטחת הסייבר: "מחקרנו מראה כיצד האקר יכול להוסיף או להסיר ממצאים באופן ממשי מסריקות CT ו-MRI. אנו מראים באיזו קלות האקר יכול לגשת לרשת של בית חולים ולהטמיע או להסיר סרטן ריאות מסריקה של מטופל".
הראנו כיצד CT-GAN יכולה להונות רדיולוגים וגם אלגוריתמים בינה מלאכותית. כתוצאה מכך, כלי הניתוח המחקרי של סרטן הריאות, שמשמשים רדיולוגים, חשופים להתקפה זו".
חוקרים נוספים, שהשתתפו במחקר: פרופ' יובל אלוביץ, מנהל מעבדות דויטשה-טלקום לחדשנות והמרכז לאבטחת סייבר בשיתוף עם אוניברסיטת בן-גוריון בנגב. תום מאלהר, דוקטורנט במחלקה להנדסת מערכות תוכנה ומידע. פרופ' אילן שלף, מנהל מחלקת ההדמיה במרכז הרפואי סורוקה וחבר בפקולטה למדעי הבריאות באוניברסיטת בן-גוריון בנגב.
