Einrichtungen des Gesundheitswesens sehen sich mit einer schwierigen Realität konfrontiert. Cyberkriminelle nehmen Krankenhäuser, Kliniken und medizinische Forschungszentren gezielt ins Visier. Allein im Jahr 2024 waren 259 Millionen Amerikaner von Cybervorfällen im Gesundheitswesen betroffen, und die durchschnittlichen Kosten eines Datenlecks beliefen sich Anfang 2025 auf 7,42 Millionen Dollar.
Angreifer wissen, dass bei Systemausfällen die Patientenversorgung leidet. Dieser Druck erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass Lösegeld gezahlt wird. Krankenhäuser verwalten zudem hochsensible Patientendaten und sind oft auf Systeme angewiesen, die rund um die Uhr laufen. Viele dieser Systeme sind veraltet und lassen sich nur schwer aktualisieren, ohne den klinischen Betrieb zu stören.
Bevor wir uns damit befassen, wie sich Risiken verringern lassen, ist es hilfreich zu verstehen, wie Krankenhausdaten tatsächlich fließen.
Wie Krankenhausverbünde Daten austauschen
Krankenhaussysteme tauschen Daten über zwei primäre Kommunikationsstandards aus: HL7 (Health Level Seven) und DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine).
Wenn ein Arzt eine MRT-Untersuchung anordnet, erfasst das elektronische Patientendatensystem die Identitätsdaten des Patienten, die klinischen Notizen und die angeforderte Untersuchung. Diese Informationen müssen schnell und präzise vom elektronischen Patientendatensystem an die Bildgebungsabteilung weitergeleitet werden.
HL7: Die Sprache der Krankenhaussysteme
HL7 ist der Standard, den Krankenhäuser für den Austausch von Patientendaten, Laborergebnissen, Anordnungen und Abrechnungsinformationen verwenden.
Stellen Sie sich HL7 als eine gemeinsame Sprache vor. Sie ermöglicht es Systemen wie EPIC, Cerner und anderen Plattformen für das Gesundheitsmanagement, miteinander zu kommunizieren. Wenn der Arzt eine Bildgebungsuntersuchung anordnet, übermittelt die elektronische Patientenakte (EHR) die Patientendaten und Diagnosecodes mithilfe von HL7 an das Bildgebungszentrum.
Ohne HL7 würde jedes System seine eigene Sprache sprechen. Dank HL7 funktioniert das Krankenhaus als koordiniertes Netzwerk.
DICOM: Übertragung der Bilder
Sobald die Untersuchung abgeschlossen ist, erzeugt das bildgebende Gerät, beispielsweise ein MRT-, CT- oder Röntgengerät, hochauflösende diagnostische Bilder. Diese Bilder werden über DICOM an das zentrale PACS (Picture Archiving and Communication System) übertragen.
DICOM übernimmt die Übertragung von Bilddaten, während HL7 weiterhin für die Verwaltung von Patienten- und Auftragsdaten zuständig ist. Das Bildgebungssystem empfängt Patientendaten über HL7 und sendet die resultierenden Bilder über DICOM.
Beide Protokolle laufen über TCP/IP, wodurch eine zuverlässige Datenübertragung an den vorgesehenen Endpunkt gewährleistet ist.
Alles zusammenfassen
So läuft der gesamte Prozess in der Praxis ab:
- Der Arzt gibt in der elektronischen Patientenakte eine Bildgebungsanforderung auf
- Die elektronische Patientenakte übermittelt Patienteninformationen mithilfe von HL7 an das Bildgebungszentrum
- Das Bildgebungssystem führt den Scan durch
- Die fertigen Bilder werden zusammen mit den Patientenidentifikationsdaten über DICOM an das PACS-System übertragen
- Der Arzt sichtet die Bilder und fügt der elektronischen Patientenakte eine diagnostische Befundung hinzu
Diese Architektur ermöglicht eine effiziente und koordinierte Versorgung. Gleichzeitig entstehen dadurch jedoch zahlreiche potenzielle Schwachstellen entlang des gesamten Arbeitsablaufs, von der Übermittlung der Aufträge über die Speicherung der Bilder bis hin zur diagnostischen Befundung.
Wie können Datendioden die Netzwerkinfrastruktur Secure ?
Dieselben Verbindungen, die die Zusammenarbeit zwischen Krankenhaussystemen ermöglichen, können auch Risiken mit sich bringen. Bildgebungsgeräte, PACS-Archive, EHR-Plattformen und Ferndiagnosezentren müssen ständig Daten austauschen. Wenn ein Angreifer einen Weg in einen Teil des Netzwerks findet, kann diese Verbindung zu einem Einfallstor für den weiteren Zugriff auf klinische Systeme werden.
Hier kommt eine Datendiode ins Spiel.
Was eine Datendiode macht
Eine Datendiode ist ein Gerät zur Netzwerksicherheit, das einen streng einseitigen Datenfluss gewährleistet. Daten können in einer einzigen Richtung über eine hardwaremäßig gesicherte Grenze hinweg übertragen werden, jedoch nicht in umgekehrter Richtung.
Im Gegensatz zu softwarebasierten Firewalls, die auf Regeln beruhen, die geändert oder falsch konfiguriert werden können, bildet eine Datendiode eine physische Barriere. Sie wird häufig über Glasfaserkabel realisiert und macht es technisch unmöglich, dass Datenverkehr in das geschützte Netzwerk zurückfließt.
Im Krankenhausumfeld bedeutet dies, dass Sie den Transfer kritischer klinischer Daten dorthin ermöglichen können, wo sie benötigt werden, und gleichzeitig verhindern, dass Bedrohungen wieder in sensible Systeme gelangen.
Wie Datendioden Bildgebungszentren Secure
Fernbildgebungszentren müssen DICOM-Bilder und HL7-Patientendaten mit den zentralen Krankenhaussystemen austauschen, was einen bidirektionalen Datenaustausch zwischen verteilten Standorten erforderlich macht. Ohne eine strenge Netzwerksegmentierung können diese Verbindungen hochsensible PACS- und klinische Systeme Sicherheitsrisiken aussetzen.
Stellen Sie sich ein Krankenhaus mit mehreren bildgebenden Außenstellen vor. Diese Außenstellen müssen hochauflösende DICOM-Bilder zur Speicherung und Auswertung an ein zentrales PACS-Archiv senden. Gleichzeitig müssen sie HL7-basierte Patienten- und Auftragsdaten aus dem Hauptsystem des Krankenhauses empfangen.
Durch den Einsatz spezieller unidirektionaler Gateways zwischen dem externen Zentrum und dem Kernnetzwerk des Krankenhauses steuern Sie den Datenfluss in beide Richtungen. Über einen unidirektionalen Pfad können DICOM-Bilder sicher an das zentrale PACS übertragen werden. Ein separater unidirektionaler Pfad übermittelt HL7-Patienten- und Auftragsdaten an das Bildgebungszentrum. Jede Verbindung ist auf eine Richtung festgelegt, wodurch der Rückfluss von Daten in geschützte Systeme verhindert wird.
Die Architektur unterstützt den klinischen Betrieb und verhindert gleichzeitig, dass externe Bedrohungen in wertvolle Systeme eindringen können. Das unidirektionale Gateway stellt sicher, dass Angreifer selbst bei einer Kompromittierung eines Remote-Standorts diese Verbindung nicht nutzen können, um in das zentrale Archiv einzudringen.
Sie können ein unidirektionales Gateway auch in die andere Richtung nutzen, wenn Sie Untersuchungen zur Fernbefundung weitergeben müssen. So kann das Krankenhaus beispielsweise DICOM-Bilder aus dem zentralen PACS an eine Fernanalyseumgebung senden, damit Fachärzte diese begutachten können, ohne dass ein Rückweg in das PACS-Archiv entsteht.
Schutz medizinischer und betrieblicher Systeme
Krankenhäuser sind auf Spezialgeräte angewiesen, die oft auf veralteten Plattformen laufen und nicht regelmäßig aktualisiert werden können.
Datendioden tragen dazu bei, Netzwerke der Betriebstechnik – wie MRT-Geräte, Patientenmonitore und andere klinische Geräte – von der übrigen IT-Umgebung zu isolieren. Sie können Daten zur Analyse, Überwachung oder Speicherung ausleiten, ohne diese Geräte den Gefahren aus dem Internet, wie beispielsweise Ransomware, auszusetzen.
Systeme für die onkologische Radiologie sind ähnlichen Risiken ausgesetzt. Diese Systeme stellen erhebliche Kapitalinvestitionen dar und spielen eine direkte Rolle bei der Patientenbehandlung. Eine Kompromittierung könnte zu finanziellen Verlusten und Sicherheitsbedenken führen. Ein unidirektionaler Schutz begrenzt dieses Risiko.
Ausweitung des Schutzes auf das gesamte Gesundheitswesen
Datendioden unterstützen außerdem:
- Telemedizin und Fernüberwachung ermöglichen es, dass Daten von Heimgesundheitsgeräten oder Videostreams in das Gesundheitsnetzwerk gelangen, ohne dass dabei ein Rückweg für Angreifer entsteht.
- Umgebungen in der pharmazeutischen Forschung und Produktion, indem Produktions- oder Daten aus klinischen Studien zur Analyse exportiert werden, während gleichzeitig eine Manipulation der Produktionssysteme aus der Ferne verhindert wird.
- Große Datenbestände wie elektronische Patientenakten und Datenbanken von Kostenträgern, indem gesteuert wird, wie Daten in kritische Systeme ein- und aus diesen ausgehen.
- Forschungsabläufe, die mit Tools zur Verhinderung von Datenverlusten kombiniert werden, um klinische Daten zu replizieren und dabei Patientenidentifikatoren für klinische Studien und Forschungsprojekte zu schwärzen.
- Maßnahmen zur Einhaltung gesetzlicher Vorschriften durch eine hardwaregestützte Trennung, die Datenintegrität und Datenschutz im Einklang mit den Anforderungen der FDA, des HHS und des HIPAA gewährleistet.
In jedem Fall ermöglichen Sie den notwendigen Datentransfer und verringern gleichzeitig das Risiko, dass ein einzelnes kompromittiertes System Auswirkungen auf die gesamte Gesundheitsumgebung haben könnte.
Wir stellen vor: MetaDefender Diode™ für Einrichtungen im Gesundheitswesen
Krankenhäuser benötigen mehr als nur Netzwerkregeln. Sie benötigen die Gewissheit, dass kritische Systeme isoliert bleiben, auch wenn Daten zwischen Abteilungen, Standorten und entfernten Einrichtungen übertragen werden. MetaDefender Optical Diode diese Sicherheit durch hardwaregestützte unidirektionale Sicherheit.
Die optische Diodenkomponente lässt Licht physikalisch nur in eine Richtung über eine Glasfaserverbindung durch, wodurch jeglicher Rückverkehr in geschützte Netzwerke verhindert wird. Eine unidirektionale Sicherheitsgateway-Architektur ermöglicht dann eine kontrollierte Datenübertragung über diese Einweggrenze hinweg.
Hardware Einwegübertragung
MetaDefender Optical Diode sorgtOptical Diode für einen einseitigen Datenfluss zwischen Netzwerken. Damit können Krankenhäuser HL7-Nachrichten, DICOM-Bilder und andere klinische Daten über definierte Grenzen hinweg übertragen, ohne eine bidirektionale Verbindung herstellen zu müssen.
Dieser Ansatz schützt hochwertige Systeme wie PACS-Archive, Radiologieplattformen, Onkologiesysteme und EHR-Repositorien. Selbst wenn ein Netzwerk mit geringerem Vertrauensgrad oder ein entferntes Netzwerk kompromittiert wird, können Angreifer diese Verbindung nicht nutzen, um in geschützte Umgebungen vorzudringen.
Entwickelt für Workflows zur Secure übertragung
Der Datenfluss im Gesundheitswesen beschränkt sich nicht auf einfache Dateiübertragungen. Krankenhäuser müssen folgende Aufgaben bewältigen:
- Hochauflösende medizinische Bilder
- Patientenakten und Diagnosecodes
- System- und Software-Updates
- Betriebsdaten von medizinischen Geräten und Überwachungsgeräten
Optical Diode MetaDefender Optical Diode im Rahmen einer umfassenden domänenübergreifenden SicherheitsarchitekturOptical Diode eine hardwarebasierte unidirektionale Datenübertragung. Unternehmen können neben der Diode erweiterte Überprüfungsfunktionen, Inhaltsvalidierung und Richtlinienkontrollen einsetzen, um sicherzustellen, dass die zwischen Netzwerken übertragenen Daten vor und nach dem Passieren der Grenze den Sicherheits- und Compliance-Anforderungen entsprechen.
Schutz gewährleisten, ohne die Versorgung zu beeinträchtigen
Der klinische Betrieb darf nicht wegen Wartungsarbeiten unterbrochen werden. Bildgebungssysteme laufen ununterbrochen. PACS-Umgebungen speichern jahrelange Diagnosedaten. EHR-Plattformen unterstützen Behandlungsentscheidungen in Echtzeit.
Optical Diode MetaDefender Optical Diode Krankenhäuser ihre Netzwerksegmentierung verstärken, ohne diese Arbeitsabläufe zu unterbrechen. Sie bewahren die Effizienz der HL7- und DICOM-gesteuerten Prozesse und fügen gleichzeitig eine Ebene physischer Sicherheit hinzu, die sich nicht durch Software-Manipulation umgehen lässt.
Dieses Gleichgewicht zwischen Betriebskontinuität und hochgradig sicherem Schutz ist in Umgebungen, in denen Ausfallzeiten die Patientenversorgung beeinträchtigen, von entscheidender Bedeutung.
Sichere klinische Arbeitsabläufe für das moderne Gesundheitswesen
Einrichtungen des Gesundheitswesens sind nach wie vor ein Hauptziel für Cyberangriffe. Krankenhäuser sind auf den ständigen Datenaustausch zwischen elektronischen Patientenakten, Bildgebungsgeräten, PACS-Archiven und entfernten Standorten angewiesen. Jede dieser Verbindungen unterstützt die Patientenversorgung, birgt aber auch Risiken.
Hardware, unidirektionale Sicherheitsmaßnahmen verändern dieses Risikoprofil. Indem sie den Datenfluss über kritische Grenzen hinweg nur in eine Richtung zulassen, können Krankenhäuser lebenskritische Systeme schützen, das Risiko von Ransomware-Angriffen verringern und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften verbessern.
Wenn Sie erfahren möchten, wie MetaDefender Optical Diode in Ihrem Krankenhaus oder Gesundheitsnetzwerk eingesetzt werdenOptical Diode , wenden Sie sich an einen OPSWAT , um Ihre spezifische Datenübertragungsarchitektur und Ihre Sicherheitsziele zu besprechen.
FAQs
1. Wie schützt eine Datendiode Krankenhausnetzwerke?
Eine Datendiode sorgt für eine hardwarebasierte Einweg-Datenübertragung zwischen Netzwerken. Sie verhindert physisch den Rückverkehr in geschützte Umgebungen wie PACS-, EHR-Systeme und Bildgebungsplattformen. Dadurch werden die Wege für laterale Bewegungen unterbunden, auf die Ransomware und netzwerkbasierte Angriffe angewiesen sind.
2. Wie können Krankenhäuser Daten übertragen, wenn die Verbindung nur in eine Richtung funktioniert?
Krankenhäuser richten für jede erforderliche Übertragungsrichtung eigene, unidirektionale Pfade ein. Über einen Pfad können DICOM-Bilder an ein zentrales PACS übertragen werden, während ein separater Pfad HL7-Patientendaten an entfernte Bildgebungszentren übermittelt. Jeder Pfad wird hardwaremäßig unabhängig voneinander umgesetzt.
3. Welche Krankenhaussysteme profitieren am meisten von unidirektionaler Sicherheit?
Besonders profitieren davon hochwertige Systeme wie Bildarchivierungs- und Kommunikationssysteme (PACS), elektronische Patientenakten (EHR), Radiologieplattformen und Onkologiesysteme. Diese Systeme speichern sensible Patientendaten und unterstützen lebenswichtige Arbeitsabläufe, die jederzeit verfügbar sein müssen.
4. Inwiefern trägt die unidirektionale Sicherheit zur Einhaltung der HIPAA-Vorschriften bei?
Eine Hardware Trennung trägt zum Schutz elektronischer geschützter Gesundheitsdaten (ePHI) bei, indem sie unbefugten Rückverkehr in regulierte Systeme verhindert. Dies stärkt die Sicherheitsvorkehrungen im Einklang mit den HIPAA-Sicherheitsanforderungen und verringert das Risiko von Datenschutzverletzungen.
5. Was macht MetaDefender Optical DiodeDiode™ für den Einsatz im Gesundheitswesen geeignet?
MetaDefender Optical Diode eine physisch unidirektionale Netzwerkübertragung und unterstützt gleichzeitig Datenworkflows im Krankenhausbereich wie den Austausch von HL7- und DICOM-Daten. Die Lösung ermöglicht eine sichere Segmentierung, ohne den klinischen Betrieb zu beeinträchtigen, und hilft Einrichtungen des Gesundheitswesens dabei, das Ransomware-Risiko zu verringern und kritische Systeme zu schützen.
