Ein elektronisches Prüfgerät wird an einen Arm gehalten; im Hintergrund Minitore
Der menschliche Körper leitet elektrische Signale sehr gut. Diese Eigenschaft nutzen Wissenschaftler der Purdue University, um Implantate gegen Hacker-Zugriffe zu schützen. Bildrechte: Purdue University image/Erin Easterling

Funkendes Risiko US-Forscher machen Medizin-Implantate sicher gegen Hacker

Kabellose elektrische Geräte sind beinahe überall in unserem Alltag angekommen. Die Medizintechnik macht da keine Ausnahme - vom Herzschrittmacher bis zur Insulinpumpe. Für die Patienten sind die funkenden Implantate aber nicht ganz sicher, denn sie können gehackt werden. Theoretisch könnte man auf die Art sogar jemanden töten. Damit das nicht passiert, haben US-Forscher eine neue Technologie entwickelt, mit der von außen niemand mehr auf die Funksignale zugreifen kann.

von MDR Wissen-Redakteurin Kristin Kielon

Ein elektronisches Prüfgerät wird an einen Arm gehalten; im Hintergrund Minitore
Der menschliche Körper leitet elektrische Signale sehr gut. Diese Eigenschaft nutzen Wissenschaftler der Purdue University, um Implantate gegen Hacker-Zugriffe zu schützen. Bildrechte: Purdue University image/Erin Easterling

Plötzlich setzte ihr Herzschlag aus und sie brach zusammen. Die norwegische Assistenz-Professorin für IT-Sicherheit Marie Moe hat ihre Krankheitsgeschichte schon oft erzählt: Sie trägt seitdem einen Herzschrittmacher. Und sie setzt sich für die Sicherheit von Patienten mit kabellosen, elektronischen Implantaten ein.

"Können Hacker mein Herz zerstören?"

Moe war schon auf zahllosen Konferenzen zu Gast, hat sogar einen TED-Talk gehalten: "Stell dir vor, das ist dein Herzschlag. Ein Herzschlag, den eine Maschine erzeugt, die von Software gesteuert wird. Würden Sie auch wissen wollen, ob Sie dem trauen können? Können Hacker mein Herz zerstören?" Das könnten sie. Das weiß Moe natürlich: Sie hat das in einer experimentellen Studie untersucht.

Und auch die Antwort von IT-Sicherheitsexperte Billy Rios ist eindeutig: "Ja, ganz sicher!" Auf einer Hacker-Konferenz hat Rios erklärt, wie das geht. Die große Schwachstelle ist die Funktechnologie, mit der Geräte im sogenannten Body Area Network miteinander kommunizieren, schreiben US-Forscher der Purdue University.

Signale noch in fünf Metern Entfernung erfassbar

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Ein neues Gerät sorgt dafür, dass die Signale künftig innerhalb des Körpers bleiben. Bildrechte: Purdue University image/Debayan Das

Bisher wird die Bluetooth-Technologie genutzt, sagt der Assistenzprofessor für Elektro- und Informationstechnik Shreyas Sen, während er in einem Erklärvideo der Universität das Problem erklärt: "Wir sehen hier eine Dame in einem drahtlosen Body-Area-Network, in dem alle wichtigen Signale zwischen der Uhr, die sie trägt, und einem möglichen Herzschrittmacher kabellos ausgetauscht werden. Die Signale verlassen dabei den Körper und treffen danach wieder zurück auf den Körper. Das bedeutet, dass die Signale physisch bis zu einer Entfernung von fünf bis zehn Metern erfassbar sind."

Elektrische Leitfähigkeit des Körpers nutzen

Die Forscher haben also nach einer Alternative gesucht, bei der das Signal innerhalb des Körpers bleibt. Außerdem sollte sie auch eine höhere Bandbreite und weniger Batterieverbrauch bieten. All das mache der Körper selbst möglich: Denn Körperflüssigkeiten leiten elektrische Signale sehr gut. Das machen die US-Forscher mit einem Gerät nutzbar, das Signale in einem niedrigeren elektromagnetischen Bereich in den Körper abgibt - der Prototyp ist eine Art Uhr. So bleibt die Kommunikation zwischen den Geräten im Körper - und was nicht nach außen dringe, könne auch nicht gehackt werden, so die Wissenschaftler.

Wenn die Kommunikation im menschlichen Körper quasi statisch funktioniert, dann wird das Signal der Uhr in den menschlichen Körper gesendet und dessen elektrische Leitfähigkeit genutzt, um das Signal mit anderen Geräten im Körper zu verbinden. Es strahlt nicht nach außen und das Signal bleibt innerhalb des Körpers.

PhD Shreyas Sen, Purdue University MDR AKTUELL

Signale verlassen Körper nur einen Zentimeter weit

Ein Chip auf einer Kupferplatte auf einem Arm
Das neue Gerät ist nicht größer als eine Armbanduhr. Bildrechte: Purdue University image/Erin Easterling

Die Signale verlassen den Körper nicht weiter als einen Zentimeter und verbrauchen hundertmal weniger Energie als die Bluetooth-Technologie, erklärt Sen weiter: "Das bietet eine zusätzliche Sicherheit, da die physischen Signale nicht zugänglich sind. Dadurch wird dieses 'Internet des Körpers' physisch sicher. Das ist das erste Mal, dass die physische Sicherheit der Signalübertragung innerhalb des menschlichen Körpers demonstriert wurde. Deshalb bin ich begeistert von dieser neuen Technologie, weil sie den Alltag der Menschen verändern wird in Bezug auf Mensch-Computer-Schnittstellen oder dem Monitoring von Gesundheitsdaten."

Die Prototyp-Uhr für die Signalverarbeitung im Körper hat etwa die Größe eines handelsüblichen Geräts. Doch die US-Forscher arbeiten nun mit Hilfe aus der Industrie daran, die Technologie soweit zu verkleinern, dass sie in einen staubkerngroßen integrierten Schaltkreis passt.

Dieses Thema im Programm: MDR AKTUELL RADIO | 14. März 2019 | 05:00 Uhr

Zuletzt aktualisiert: 14. März 2019, 15:13 Uhr

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