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医疗设备专网防火墙编程逻辑：构建医
疗网络安全防线
一、引言
1.1 医疗设备网络化背景
随着信息技术的飞速发展，医疗设备的智能化与网络化已成为不可阻挡的趋势。从医院内部的信息管理
系统（HIS）、影像归档和通信系统（PACS），到临床检验系统（LIS）以及各种医疗监护设备，它们
之间的互联互通日益紧密，构建起了一个复杂而高效的医疗网络体系。在医院的日常诊疗中，网络化医
疗设备发挥着关键作用。医生可通过网络即时获取患者的电子病历、检验结果以及影像资料等信息，从
而更精准地诊断病情并制定治疗方案。手术中的医疗设备能将实时数据传输至监控系统，便于专家远程
指导或进行手术教学。医疗设备网络化也为远程医疗提供了可能，患者在基层医疗机构就能接受异地专
家的会诊与治疗建议，极大地提高了医疗资源的利用效率与可及性。据相关数据显示，全球网络化医疗
设备市场规模正逐年递增，预计到 2026 年将达到相当可观的规模，年复合增长率亦保持在较高水平。
在中国，医疗设备网络化的进程也在加速推进，越来越多的医疗机构加大了对网络化医疗设备的投入与
应用。 然而，医疗设备联网在带来诸多便利的同时，也引发了严峻的网络安全问题。由于医疗设备存
储和传输大量敏感信息，如患者的个人身份信息、健康状况、诊疗记录等，一旦这些信息泄露，将严重
侵犯患者的隐私权益，给患者带来不必要的困扰与伤害。部分医疗设备直接作用于患者的身体，若遭受
黑客攻击而出现故障或运行异常，可能会对患者的生命安全构成直接威胁。例如，黑客可能入侵心脏起
搏器等植入式设备，修改其运行参数，导致心脏无法正常跳动；或者干扰输液泵、呼吸机等急救设备的
工作，使患者无法得到及时有效的救治。此外，医疗设备网络安全事件还可能对医疗机构的正常运营造
成严重影响，导致医疗服务中断、数据丢失、声誉受损等后果，进而引发医疗纠纷与社会信任危机。
因此，在医疗设备网络化的进程中，网络安全防护至关重要。必须高度重视并采取有效措施，确保医疗
设备的网络安全，保障患者的安全与隐私，维护医疗机构的正常运转以及医疗行业的稳定发展。
1.2 医疗设备专网安全的重要性
医疗设备专网安全对患者隐私保护、医疗设备正常运行以及医疗机构信誉具有极为关键的影响，加强其
安全防护已刻不容缓。
从患者隐私保护的角度来看，医疗设备存储和传输着大量包含患者个人身份信息、健康状况、诊疗记录
等敏感数据。这些信息具有极高的私密性，一旦泄露，可能会被不法分子用于恶意目的，如身份盗窃、
诈骗等，给患者带来严重的精神困扰和经济损失，甚至可能影响患者的社会声誉和人际关系。患者在接
受医疗服务时，将个人最敏感的信息托付给医疗机构，医疗机构有责任和义务确保这些信息的保密性。
若因网络安全问题导致患者隐私泄露，医疗机构将面临患者的信任危机，可能引发法律纠纷，对医患关
系造成难以修复的损害。
医疗设备的正常运行对于患者的治疗效果和生命安全起着决定性作用。许多医疗设备直接作用于患者身
体，如心脏起搏器、输液泵、呼吸机等，它们的运行必须精准无误。一旦遭受黑客攻击，设备可能出现
故障或运行异常。例如，黑客入侵心脏起搏器后修改其运行参数，可能致使心脏无法正常跳动，瞬间危
及患者生命；干扰输液泵的工作流量或呼吸机的供气节奏，也会使患者的治疗中断，导致病情恶化。即
使是一些看似不直接作用于身体的医疗设备，如医学影像设备、检验设备等，其数据的准确性和完整性
对于医生的诊断决策也至关重要。若这些设备受到网络攻击而产生数据错误或丢失，医生可能会做出错
误的诊断和治疗方案，同样会给患者带来严重的健康风险。
医疗机构的信誉是其长期发展和生存的基石。在竞争激烈的医疗市场中，患者选择医疗机构时，除了考
虑医疗技术水平和服务质量外，也会关注其数据安全和隐私保护措施。若发生医疗设备网络安全事件，
导致患者信息泄露或医疗服务中断，医疗机构的声誉将受到极大损害。新闻媒体对此类事件通常会进行
广泛报道，引起社会公众的高度关注，这将使医疗机构在患者心目中的形象大打折扣，进而导致患者流
失。医疗机构还可能面临监管部门的严厉处罚和法律诉讼，进一步加重其声誉损失。而且，声誉受损后
的恢复过程极为艰难，需要耗费大量的时间、精力和资源，甚至可能使医疗机构长期处于经营困境。
1.3 防火墙在医疗设备专网中的核心地位
防火墙作为医疗设备专网安全的第一道防线，其重要性不言而喻。它能够基于预设的规则对网络数据包
进行深度检测与过滤，区分出合法与非法的网络流量。对于来自外部网络的访问请求，防火墙会仔细审
查其源 IP 地址、目的 IP 地址、端口号以及应用协议等信息，只有符合特定安全策略的请求才会被允许
进入内部网络，从而有效阻止了绝大多数外部非法攻击，如黑客的恶意扫描、入侵尝试以及各类网络病
毒的传播扩散。在医疗设备专网中，防火墙可精准地控制不同区域间的网络访问，比如限制临床医疗区
域与行政办公区域之间的不必要网络连接，防止因内部人员的误操作或违规行为引发的安全风险，避免
潜在的恶意软件在不同区域间传播，保障医疗设备网络环境的相对独立性与安全性。通过对网络流量的
实时监测与分析，防火墙还能及时察觉异常流量模式，如 DDoS 攻击（分布式拒绝服务攻击）中出现的
大量并发连接请求，迅速采取措施阻断攻击源，确保医疗设备网络的稳定运行，防止因网络攻击导致医
疗服务中断，保障患者能够及时获得准确的诊断与治疗。 此外，防火墙还具备网络地址转换（NAT）
功能，能为内部医疗设备分配私有 IP 地址，并在数据包转发时进行地址转换，隐藏内部网络拓扑结构
与设备真实 IP 地址，使外部攻击者难以直接定位目标设备，增加了攻击的难度与成本，为医疗设备提
供了额外的安全防护。
二、医疗设备专网的安全风险剖析
2.1 常见黑客攻击手段解析
2.1.1 网络扫描与端口入侵
网络扫描是黑客攻击医疗设备专网的常见起始步骤。黑客通过使用专业的扫描工具，如 Nmap 等，对目
标网络进行全面扫描，探寻系统中开放的端口以及运行的服务。这些端口和服务往往可能存在未被发现
或未修复的漏洞，成为黑客入侵的潜在入口。例如，在 2018 年，某医院网络安全监测系统发现异常的
大量 TCP 连接请求，源 IP 地址不断变换，经分析是黑客在进行端口扫描。他们试图找到可利用的端口，
如医院信息系统（HIS）服务器开放的特定端口，以便后续入侵获取患者病历等敏感信息。一旦黑客发
现目标端口，就会进一步尝试利用该端口对应的服务漏洞进行非法访问。如某些医疗设备的远程诊断端
口若存在弱密码或缓冲区溢出漏洞，黑客可借此突破设备的访问限制，获取设备的控制权，进而可能篡
改设备配置、窃取患者数据或干扰设备的正常运行。
2.1.2 恶意软件与勒索软件攻击
恶意软件是黑客攻击医疗设备的重要手段之一，其中木马程序尤为常见。木马通常会伪装成正常的软件
或文件，诱导用户下载或执行。例如，黑客可能将木马隐藏在看似合法的医疗设备软件更新文件中，当
医护人员在医疗设备上运行该更新时，木马便悄然植入设备系统。此后，黑客可通过远程控制该木马，
获取设备中的敏感信息，如患者的身份信息、诊疗数据等，或者利用设备的网络连接，将其作为跳板，
进一步入侵医院网络中的其他关键系统。
勒索软件则是近年来对医疗设备网络安全构成严重威胁的恶意软件类型。它会对医疗设备中的数据进行
加密，使设备无法正常使用，然后黑客向医疗机构索要赎金以换取解密密钥。例如，2023 年南非国家
医疗实验室服务局（NHLS）遭受勒索软件攻击，该勒索软件专门针对其信息基础设施中的薄弱环节发
动攻击，不仅加密了大量重要的医疗检测数据，还删除了所有备份数据。这导致实验室信息系统与其他
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