Criptografia em dispositivos médicos inteligentes: panorama no Brasil e no mundo.

Por Ricardo Costa Val do Rosario auxiliado por Microsoft CoPilot 365

Resumo

- A crescente adoção de dispositivos médicos inteligentes (DM IA) traz benefícios significativos para o 
monitoramento remoto de pacientes, análise de Big Data em saúde e práticas de telemedicina. 

- Contudo, o Brasil encontra-se atrasado em relação ao cenário internacional, especialmente na 
implementação de  mecanismos criptográficos robustos.

- Este artigo discute o panorama atual, apresenta exemplos práticos de aplicação da criptografia em 
três contextos distintos e explora desafios e perspectivas futuras.

- Palavras-chave: Criptografia, IoMT, Big Data, Telemedicina, Segurança da Informação, LGPD.

Cenário Global e Brasileiro

1. Internacional: 
- Países como Estados Unidos, Alemanha e Japão já avançam em protocolos de segurança para DM IA,
integrando criptografia de ponta a ponta em sistemas de Internet das Coisas Médica (IoMT), Big Data 
em saúde e telemedicina. 

- Normas como HIPAA (EUA) e GDPR (Europa) estabelecem padrões rígidos de proteção de dados.

2. Brasil: 
- Apesar de avanços regulatórios com a LGPD (Lei Geral de Proteção de Dados), o país ainda enfrenta 
atrasos significativos na implementação prática de criptografia robusta em dispositivos médicos. 

- Hospitais e clínicas frequentemente utilizam sistemas legados sem mecanismos adequados de proteção, 
expondo dados sensíveis a riscos de interceptação e adulteração.

Criptografia em Dispositivos Médicos Inteligentes

2.1 Transmissão de Dados Médicos em Redes IoT (M2M Communication)

1. Exemplo: Monitores cardíacos inteligentes que enviam dados em tempo real para uma
central hospitalar.

2. Risco: Sem criptografia, hackers podem interceptar ou adulterar sinais vitais.

3. Solução: Protocolos como TLS/SSL e criptografia simétrica (AES) garantem confidencialidade e 
integridade na comunicação máquina-a-máquina.

Exemplo de criptografia AES para IoT (Python)

from Crypto.Cipher import AES
import os

# Chave secreta de 16 bytes
key = os.urandom(16)
cipher = AES.new(key, AES.MODE_EAX)

# Dados médicos simulados
dados = b"ECG: 85 bpm, Pressao: 120/80"

# Criptografando
ciphertext, tag = cipher.encrypt_and_digest(dados)

print("Mensagem criptografada:", ciphertext)

2.2 Big Data Médica em Cloud Computing

1. Exemplo: Hospitais que armazenam milhões de registros médicos em nuvens públicas ou 
híbridas.

2. Risco: Vazamento de dados sensíveis em ataques a servidores cloud.

3. Solução: Criptografia homomórfica e técnicas de tokenização permitem análise de dados 
sem expor informações originais, conciliando segurança e usabilidade.

Exemplo simplificado de criptografia homomórfica (Pyfhel)

from Pyfhel import Pyfhel

HE = Pyfhel()  
HE.contextGen(p=65537)  
HE.keyGen()

# Dados médicos simulados
pressao = 120
colesterol = 200

# Criptografando
c_pressao = HE.encryptInt(pressao)
c_colesterol = HE.encryptInt(colesterol)

# Operação homomórfica (soma)
c_total = c_pressao + c_colesterol

print("Resultado criptografado:", c_total)
print("Resultado decifrado:", HE.decryptInt(c_total))

2.3 Telemedicina e Prevenção de Adulteração de Mensagens

1. Exemplo: Consultas remotas em que laudos médicos são transmitidos 
digitalmente.

2. Risco: Possibilidade de adulteração de prescrições ou diagnósticos durante a 
transmissão.

3. Solução: Uso de assinaturas digitais (RSA, ECC) e blockchain para rastreabilidade,
garantindo que mensagens não sejam modificadas sem detecção.

Exemplo de assinatura digital RSA (Python)

from Crypto.PublicKey import RSA
from Crypto.Signature import pkcs1_15
from Crypto.Hash import SHA256

# Gerando chave RSA
key = RSA.generate(2048)
public_key = key.publickey()

mensagem = b"Laudo: paciente com arritmia leve"
hash_msg = SHA256.new(mensagem)

# Assinatura
assinatura = pkcs1_15.new(key).sign(hash_msg)

# Verificação
try:
    pkcs1_15.new(public_key).verify(hash_msg, assinatura)
    print("Mensagem autêntica e não adulterada.")
except (ValueError, TypeError):
    print("Mensagem adulterada!")

3. Desafios Atuais

1. Infraestrutura defasada: Muitos hospitais brasileiros ainda operam com sistemas sem 
suporte a criptografia avançada.

2. Custo e complexidade: Implementar soluções robustas exige investimentos altos e mão
de obra especializada.

3. Interoperabilidade: Dispositivos de diferentes fabricantes nem sempre seguem padrões 
comuns de segurança.