Цифровая революция. Преимущества и риски. Искусственный интеллект и интернет всего

С одной стороны, развитие IoВ технологий порождает огромное количество данных, связанных со здоровьем, которые могут улучшить благосостояние людей во всем мире и оказаться решающими в борьбе с пандемией Covid-19. С другой стороны, широкое распространение устройств IoВ порождает принципиально новые типы угроз, связанные с возможностью осуществления киберпреступлений, вплоть до нанесения тяжелых телесных повреждений и убийств, а также целевого точечного кибертерроризма. Сейчас в мире данная угроза рассматривается как актуальная, и как на государственном уровне, так и на уровне частных компаний разрабатываются конкретные меры по противодействию ей.

В октябре 2020 года американская корпорация RAND опубликовала доклад «Бодинет: возможности, риски и управление». В этом докладе обсуждаются тенденции технологического развития IoВ, описываются выгоды и риски для пользователя IoB и других заинтересованных сторон. Авторы представляют текущее состояние управления, которое применяется к устройствам IoB, и данные, которые они собирают, а также дают рекомендации, чтобы наилучшим образом сбалансировать эти возможности, риски и угрозы.

Что же такое IoB? Широкий спектр «умных» устройств, подключенных к Интернету, обещает потребителям и предприятиям повышенную производительность, удобство, эффективность и удовольствие. В рамках более широкого Интернета вещей (IoT) находится растущая индустрия устройств, которые контролируют человеческое тело, собирают информацию о здоровье и другую личную информацию и передают эти данные через Интернет. Эти новые технологии и собираемые ими данные называются Интернетом тела (IoB). Впервые термин использовала в 2016 году американка, профессор права и инженерии Андреа М. Матвишин.

Устройства IoB бывают различные. Некоторые уже широко используются, например, фитнес-мониторы с наручными часами или кардиостимуляторы, которые передают данные о сердце пациента непосредственно кардиологу. Другие, находящиеся в стадии разработки или недавно появившиеся на рынке, могут быть менее знакомы, например, продукты для приема внутрь, которые собирают и отправляют информацию о кишечнике человека, имплантаты микрочипов – устройств для стимуляции мозга, подключенные к Интернету.

Эти устройства имеют непосредственный доступ к организму и собирают огромное количество личных биометрических данных. Производители устройств IoB обещают обеспечить существенную пользу для здоровья и другие преимущества, но также несут серьезные риски, включая риски взлома, нарушения конфиденциальности или неисправности.

Некоторые устройства, такие как искусственная поджелудочная железа для диабетиков, могут произвести революцию в лечении болезней, в то время как другие могут просто завышать расходы на здравоохранение с небольшим положительным влиянием на результаты.

Общепринятого определения IoB не существует.

В докладе авторы называют IoB(или экосистему IoB)

устройствами IoB вместе с программным обеспечением, которое они содержат, и данными, которые они собирают.

Устройство IoB определяется как устройство, которое:

– содержит программное обеспечение или вычислительные возможности;

– может обмениваться данными с подключенным к Интернету устройством или сетью и удовлетворяет одному или обоим из следующих условий;

– собирает персональные данные о здоровье или биометрические данные человека;

– может изменить функцию человеческого тела.

Программное обеспечение или вычислительные возможности устройства IoB могут быть простыми или сложными. Обязательно требуется подключение к Интернету через сотовую сеть или Wi-Fi, но не обязательно прямое подключение. Например, устройство может быть подключено через Bluetooth к смартфону или USB-устройству, которое обменивается данными с компьютером, подключенным к Интернет у.

Данные о здоровье, генерируемые человеком (PGHD), относятся к данным о здоровье, клинических проявлениях или самочувствии, собираемым технологиями для записи или анализа пользователем или другим лицом. Биометрические или поведенческие данные относятся к измерениям уникальных физических или поведенческих свойств человека. Наконец, изменение функции тела относится к улучшению или модификации того, как работает тело пользователя, например, когнитивное улучшение памяти, обеспечиваемое интерфейсом мозг-компьютер.

Устройства IoB обычно, но не всегда, требуют физического соединения с телом (например, их носят, проглатывают, имплантируют или иным образом прикрепляют или внедряют в тело, временно или постоянно). Многие устройства IoB являются медицинскими устройствами. Устройства, не подключенные к Интернету, такие как обычные кардиомониторы или медицинские идентификационные браслеты, не входят в определение IoB. Имплантированные магниты (используемые участниками так называемого сообщества бодихакеров) также не связаны с приложениями для смартфонов, потому что, хотя они изменяют функциональность тела, позволяя пользователю ощущать электромагнитные колебания, устройства не содержат программного обеспечения. Некоторые устройства могут подпадать под определение IoB лишь в определенное время. Например, смартфон с подключением к Wi-Fi сам по себе не будет частью IoB. Однако после установки приложения для здоровья, которое требует подключения к телу для отслеживания пользовательской информации, такой как частота сердечных сокращений или количество сделанных шагов, телефон будет считаться IoB.

Авторы доклада сосредоточились на анализе существующих и появляющихся IoB-технологий, которые, по-видимому, могут улучшить здоровье и медицинские результаты, эффективность, функции или производительность человека, но которые также могут поставить под угрозу юридические, этические права и права на конфиденциальность пользователей, либо представляют риски для личной или национальной безопасности.

Развивающийся ландшафт устройств и идей IoB тесно связан с Интернетом вещей (IoT), который также не имеет универсального определения. Тем не менее, устройства IoT имеют несколько широко признанных характеристик.

Во-первых, устройства Интернета вещей подключаются к Интернету напрямую или через локальную сеть.

Во-вторых, у них есть, по крайней мере, одна из следующих функций: способность вызывать или ощущать некоторые физические изменения, напрямую получать информацию от людей, или предоставлять информацию людям, или извлекать и хранить данные.

Наконец, IoT-устройства должны взаимодействовать, чтобы приносить преимущество пользователю. Например, лампочку можно запрограммировать на включение в сумерках без подключения к сети. Она становится частью Интернета вещей только тогда, когда она подключена к другому устройству Интернета вещей, например, к смартфону, что позволяет пользователю включать свет, не находясь дома.

Согласно определениям авторов доклада, любое устройство IoB является устройством IoT. Определение IoB включает в себя технологии из того, что часто называют Интернетом вещей в сфере здравоохранения, хотя не каждое устройство IoB в сфере здравоохранения можно считать устройством IoB. Системы роботизированной хирургии, устройства, используемые для лечения, такие как интеллектуальные аппараты ИВЛ, являются частью экосистемы IoB, поскольку они собирают информацию о пользователях и/или изменяют функции организма. Однако «умный» холодильник больницы, используемый для хранения вакцин, который может быть подключен к сети и предупреждать персонал, если запасы заканчиваются, не является устройством IoB, т. к. он не соответствует определению.

Трансгуманизм, бодихакинг, биохакинг и многое другое

IoB связан с несколькими направлениями за пределами формального здравоохранения, ориентированными на интеграцию человеческого тела с технологиями. Авторы доклада рассматривают некоторые из этих концепций, хотя между ними есть много общего и взаимозаменяемого.

Трансгуманизм – это мировоззрение и политическое движение, выступающее за трансцендентность человечества за пределами нынешних человеческих возможностей. Трансгуманисты хотят использовать технологии, такие как искусственные органы и другие методы, чтобы остановить старение и добиться «радикального продления жизни». Трансгуманисты также могут стремиться противостоять болезням, повышать свой интеллект или ноотропы (вещества, которые могут улучшить когнитивные функции).

Бодихакеры, биохакеры и киборги, которым нравится экспериментировать с улучшением своего тела, часто называют себя гриндерами. Они могут идентифицировать себя как трансгуманисты, а могут и не идентифицировать.

Эти термины часто меняются местами в обычном использовании, но некоторые действительно различают их. Бодихакинг обычно относится к модификации тела для улучшения физических или когнитивных способностей. Иногда бодихакинг носит чисто эстетический характер. Например, хакеры вживляют себе рога в голову и светодиодные фонари под кожу.

Другие манипуляции, такие как имплантация микрочипов RFID (англ. Radio Frequency IDentification, радиочастотная идентификация – прим. авторов) в руку, позволяют пользователям открывать двери, оплачивать поездки в общественном транспорте, хранить контактную информацию для экстренных случаев или совершать покупки одним движением руки. Известен случай, когда бодихакер удалил RFID-микрочип из брелка своего автомобиля и имплантировал его себе в руку. Несколько бодихакеров имплантировали устройство, представляющее собой комбинированный беспроводной маршрутизатор и жесткий диск, которое можно использовать в качестве узла в беспроводной ячеистой сети. Иногда бодихакинг носит медицинский характер, например протезирование на 3D-принтере или искусственные поджелудочные железы.

Киборги или кибернетические организмы – это люди, которые использовали устройства для улучшения интеллекта или чувств. Нил Харбиссон, дальтоник, который может «слышать» цвет через антенну, имплантированную в его голову, играющую разные мелодии для разных цветов или длин волн света, признан первым человеком, которого правительство официально признало киборгом, поскольку ему разрешено иметь фотографию в паспорте с имплантатом.

Поскольку IоВ – это обширная область, которая пересекается с самостоятельной модификацией тела, потребительскими товарами и медицинским обслуживанием, понимание его преимуществ и рисков имеет решающее значение.

IoB технологии: будущие тенденции

Развитие интернет-технологий и возможностей подключения позволит большему количеству устройств IoB и IoT подключаться друг к другу с более высокой скоростью.

Сеть мобильной связи пятого поколения 5G может поддерживать около 1 млн устройств на квадратный фут по сравнению с предыдущей сетью 4G, которая может поддерживать около 4 тыс. устройств на той же площади. Ожидается, что Wi-Fi 6, новое поколение технологии Wi-Fi, улучшит возможности подключения, позволив еще большему количеству устройств одновременно передавать данные и взаимодействовать с маршрутизаторами. Спутниковый Интернет разрабатывается для повышения доступности Интернета, в том числе в удаленных районах, путем вывода тысяч спутников на низкую околоземную орбиту.

Некоторые разрабатываемые устройства, такие как контактные линзы с дополненной реальностью или прямой интерфейс мозг-компьютер, могут значительно изменить социальную жизнь, позволяя записывать и воспроизводить все взаимодействия человека. Нейроустройства для чтения мозга и передачи сигналов уже представлены на рынке, но улучшенные технологические интерфейсы мозг-компьютер могут помочь улучшить познание, память и контроль. Чтение и запись мозга, в конечном счете, могут быть использованы для воздействия на мысли людей в доброжелательных или злонамеренных целях.

Оценка рисков IoB

Компьютерное программное обеспечение по своей природе уязвимо для непреднамеренных ошибок или злонамеренных действий. Слабые места в коде могут быть использованы для кражи информации, собираемой устройством, или манипулировании ею, нарушения его работы или иного поведения, вызывающего непредвиденное или непреднамеренное поведение.

Технологии IoB страдают от тех же направлений атак, что и другие IoT и вычислительные устройства, но устройства IoB имеют повышенные риски в результате слияния нескольких характеристик, включая связь с организмом, тип и объем собираемой информации, а также то, как информация может быть использована.

Риски глобальной, национальной и личной безопасности

В 2018 году фитнес-компания Strava опубликовала подробную геолокационную информацию о маршрутах передвижений своих пользователей. Министерство обороны поощряло устройства для отслеживания состояния здоровья в целях борьбы с эпидемией ожирения и провело пилотную программу, в рамках которой фитнес-трекеры получили более 2000 солдат в 2013 году и 20 000 солдат в 2015 году. Карты, выпущенные Strava, были настолько подробными и всеобъемлющими, что потенциально раскрывали скрытые военные базы и лагери американского военного и гражданского персонала, а также образ жизни военнослужащих. После инцидента военные изменили свою политику и больше не разрешают использование фитнес-трекеров.

Это всего лишь один пример того, как бурный рост инноваций и внедрение устройств IoB может представлять угрозу глобальной и национальной безопасности. Некоторые из этих рисков можно предвидеть. Например, врачи рассматривали возможность того, что для убийства вице-президента США Дика Чейни можно было использовать его кардиостимулятор. Оригинальный кардиостимулятор Чейни был оснащен функцией беспроводного мониторинга, которая потенциально могла быть взломана. В 2007 году устройство Чейни было заменено устройством без подключения к интернету.

Возможности подключения устройств к Интернету постоянно развиваются по своему характеру и качеству, и в дальнейшем они будут обеспечиваться такими коммуникационными технологиями, как 5G, Wi-Fi следующего поколения и спутниковый Интернет. Но системы связи, скорее всего, станут мишенью для злоумышленников и хакеров-преступников. Уже было показано, что у новых протоколов Wi-Fi есть недостатки в безопасности; возникли опасения по поводу 5G, особенно с учетом доминирования китайских поставщиков в поставках оборудования и услуг во всем мире; а растущие программы противодействия в космосе могут поставить под угрозу спутниковые системы.

Риски кибербезопасности

Риски кибербезопасности часто группируются в три категории: по конфиденциальности, целостности и доступности.

Конфиденциальность означает, что данные видны только уполномоченным лицам; целостность означает, что собранные данные не были подделаны; а доступность гарантирует, что данные будут доступны тогда и там, где они необходимы. По состоянию на начало 2019 года Управлению по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) не было известно о каких-либо травмах или смертельных случаях в результате злонамеренной атаки или компрометации подключенных медицинских устройств. Однако уязвимости в этих устройствах могут случайно вызвать физический ущерб или использоваться злонамеренно для причинения вреда или смерти. Например, в имплантируемых дефибрилляторах и инсулиновых помпах существуют две хорошо известные уязвимости медицинских устройств, вызванные плохо реализованными протоколами связи между устройством и системами удаленного мониторинга. Уязвимость была обнаружена в программном обеспечении беспроводной связи обычного имплантируемого кардиовертера-дефибриллятора. Эта уязвимость может позволить злоумышленнику перехватить обмен данными между имплантированным устройством и устройствами клинического программирования или домашними машинами для мониторинга таким образом, чтобы можно было манипулировать данными или вводить ложные (вредоносные) команды в имплантированное устройство.

Физическое устройство, имплантированное или прикрепленное к телу, будет беспроводным образом подключаться к устройству мониторинга, например, смартфону, которое затем будет передавать информацию в облачную службу. Затем данные становятся доступными для внешней стороны, такой как производитель устройства или практикующий врач. Это сочетание аппаратного и программного обеспечения, физических и логических каналов связи и организационных границ вводит множество уровней сложности, каждый из которых подвержен сбоям, ухудшению качества, компрометации и атакам.

Были предприняты попытки каталогизировать уязвимости, обнаруженные в медицинских устройствах. ICSCERT (Группа по обеспечению готовности к кибербезопасности промышленных систем управления), подразделение Министерства внутренней безопасности США, выпускает предупреждения об угрозах для медицинских устройств. Medcrypt, некоммерческая организация в области здравоохранения, ведет онлайн-документ, в котором перечислены все эти рекомендации. По состоянию на июль 2019 года она задокументировала 144 уникальные уязвимости, обнаруженные с 2013 года. Причем количество уязвимостей растет.

Из уязвимостей, обнаруженных в этих устройствах, большинство – 65 % – связаны с аутентификацией пользователя и дефектами кода. Недостатки аутентификации пользователей могут позволить неавторизованным пользователям получать доступ и, например, нарушать конфиденциальность устройства. Дефекты кода относятся к недостаткам программного обеспечения, которые могут позволить злоумышленнику нарушить конфиденциальность, целостность или доступность системы. Хакер может заставить устройство IoВ обмениваться данными с неавторизованными пользователями, манипулировать данными так, чтобы устройство работало некорректно, или просто заставить устройство перестать работать.

В дополнение к кибербезопасности самих устройств, репозитории, в которых хранятся пользовательские данные, также должны иметь достаточную защиту и средства контроля безопасности. Также необходимы важные компромиссы между безопасностью и удобством использования для устройств IoB. Рассмотрим, например, подключенную инсулиновую помпу. Лучшие практики безопасности предполагают, что доступ к устройству будет ограничен только теми, у кого есть надлежащие полномочия на выпуск или изменение инъекций, что часто делается с помощью имен пользователей и паролей или с помощью биометрического входа в систему. Однако у пациента с инсулиновым шоком, скорее всего, не будет времени или возможности для ввода своих учетных данных в устройство.

Риски, связанные с данными и конфиденциальностью