智能医疗物联网安全漏洞：实时中间人攻击分析、轻量级加密实现及尼日利亚欠发达医疗系统中从业者的认知
密码学与安全
2025-10-14 v1
摘要
物联网(IoT)技术在尼日利亚医疗领域的日益普及为远程监测和数据驱动护理带来了潜在的改进，但医疗物联网(mIoT)设备中不安全的无线通信使患者数据面临网络威胁。本研究通过实时中间人(MITM)攻击模拟调查了此类漏洞，并评估了在低成本设备上实现的轻量级AES-128加密。使用NodeMCU ESP8266和心率及温度传感器构建了一个原型mIoT设备。在模拟本地医疗网络的受控实验室条件下，使用常用工具(Bettercap、Wireshark)截获并篡改了未加密的数据传输。应用AES-128加密后，所有传输变得不可读，且篡改尝试失败，证明了其有效性。性能成本适中，延迟从80毫秒增加到125毫秒(增加56.25%)，CPU使用率从30%增加到45%，但系统稳定性保持不变。设备成本低于18,000尼日利亚奈拉(约12美元)，使其在尼日利亚资源有限的设施中可行。对医疗专业人员的调查显示，他们对物联网相关风险的认识中等，但强烈支持加密和员工培训。障碍包括预算有限和技术复杂性。研究得出结论，轻量级AES-128加密在保持运行效率的同时，为常见攻击向量提供了实用、低成本的保护。来自专业人员的反馈强调了提高安全意识和为临床部署制定指南的紧迫性。
引用
@article{arxiv.2510.09629,
title = {Smart Medical IoT Security Vulnerabilities: Real-Time MITM Attack Analysis, Lightweight Encryption Implementation, and Practitioner Perceptions in Underdeveloped Nigerian Healthcare Systems},
author = {Aminu Muhammad Auwal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.09629},
year = {2025}
}