Protocolos para la seguridad de la información en eHealth: Criptografía en entornos mHeath
Autor
Rivero García, Alexandra
Fecha
2020Resumen
Abstract.
The advance of technology has brought with it the evolution of tools in various fields,
among which the medical field stands out. Today’s medicine has tools that 30 years
ago were unthinkable making its functioning completely different. Thanks to this fusion
of medicine and technology new terms concerning this symbiosis, such as eHealth or
mHealth, may be found in our daily lives. Both users and all the areas that work in
the protection and performance of health and safety benefit from it. In this doctoral
thesis we have worked in several lines with the aim of improving information security in
several mHealth systems trying to make the proposed solutions extrapolable to other
environments. Firstly, a tool, supported by an expert system and using identity-based
encryption for the protection of patient information, for the diagnosis, treatment and
monitoring of children with attention deficit disorder is proposed. Second, a solution
focused on geared towards enhancing solutions for two of the fundamental problems
of medical data information security: the secure management of patient information
and the identification of patients within the hospital environment, is included. The
solution proposed for the identification problem is based on the use of NFC bracelets
that store an identifier associated with the patient and is generated through an HMAC
function. In the third work, the problem of identification is again analyzed, but this time
in emergency environments where no stable communication networks are present. It
also proposes a system for the classification of victims whose objective is to improve the
management of health resources in these scenarios. The fourth contribution is a system
for improving the traceability and management of small emergencies and everyday
events based on the use of blockchains. To conclude with the contributions of this
thesis, a cryptographic scheme which improves security in healthcare devices with little
computing capacity is presented.
The general aim of this thesis is providing improvements in current medicine through
mHealth systems, paying special attention to information security. Specifically,
measures for the protection of data integrity, identification, authentication and nonrepudiation
of information are included.
The completion of this doctoral thesis has been funded through a pre-doctoral FPI
grant from the Canary Islands Government. El avance de la tecnología ha traído consigo la evolución de herramientas en diversos ámbitos, entre ellos destaca el de la medicina. La medicina actual posee unas herramientas que hace 30 años eran impensables, lo que hace que su funcionamiento sea completamente diferente. Gracias a esta fusión de medicina y tecnología encontramos en nuestro día a día nuevos términos, como eHealth o mHealth, que hacen referencia a esta simbiosis, en la que se benefician tanto los usuarios, como todas las áreas que trabajan en la protección y actuación de la salud y seguridad de las mismas. En esta tesis doctoral se ha trabajado en varias líneas con el objetivo de mejorar la seguridad de la información en varios sistemas mHealth intentando que las soluciones propuestas sean extrapolables a otros entornos. En primer lugar se propone una herramienta destinada al diagnóstico, tratamiento y monitorización de niños con trastorno de déficit de atención que se apoya en un sistema experto y usa cifrado basado en identidad para la protección de la información de los pacientes. En segundo lugar, se incluye una solución centrada en aportar mejoras en dos de los problemas fundamentales de la seguridad de la información de los datos médicos: la gestión segura de la información de los pacientes y la identificación de los mismos dentro del entorno hospitalario. La solución planteada para el problema de identificación se basa en la utilización de pulseras NFC que almacenan un identificador asociado al paciente y que es generado a través de una función HMAC. En el tercer trabajo se analiza de nuevo el problema de identificación de las personas pero esta vez en entornos de emergencia en los que no se cuenta con redes de comunicaciones estables. Además se propone un sistema de clasificación de víctimas en dichos entornos cuyo objetivo es mejorar la gestión de recursos sanitarios en estos escenarios. Como cuarta aportación se presenta un sistema de mejora de la trazabilidad y de la gestión de pequeñas emergencias y eventos cotidianos basada en el uso de blockchain. Para terminar con las aportaciones de esta tesis, se presenta un esquema criptográfico que mejora los esquemas actuales de seguridad utilizados para dispositivos del entorno sanitario que poseen poca capacidad computacional.
La finalidad general perseguida en esta tesis es aportar mejoras al uso de la medicina actual a través de sistemas mHealth en los que se presta especial atención a la seguridad de la información. Concretamente se incluyen medidas para la protección de la integridad de los datos, identificación de personas, autenticación y no repudio
de la información.
La realización de esta tesis doctoral ha contando con financiación del Gobierno de Canarias a través de una beca predoctoral FPI.