沙箱測試在人工智能醫(yī)療器械檢測中的應(yīng)用

劉茹

【摘?要】人工智能醫(yī)療器械作為一個新的醫(yī)療器械產(chǎn)品，其安全性是最受人們關(guān)注的。而越來越多的病毒對于傳統(tǒng)的沙箱測試已經(jīng)有了對應(yīng)的偵測方法。本文通過研究，發(fā)現(xiàn)通過云平臺創(chuàng)建云主機作為沙箱環(huán)境，能提高檢測出病毒的概率，同時也能提供更好的測試業(yè)務(wù)支持。

【關(guān)鍵詞】沙箱測試;人工智能;醫(yī)療器械

1 沙箱測試在人工智能醫(yī)療器械檢測中的必要性

隨著時代的發(fā)展，計算機在各行各業(yè)都得到了應(yīng)用。而木馬、蠕蟲等計算機病毒也成為了人們的大敵，這些病毒通過高度定制化的惡意代碼對計算機進行攻擊，獲取計算機的各種信息，對網(wǎng)絡(luò)安全造成了巨大威脅?；ヂ?lián)網(wǎng)大背景下，每個企業(yè)都可能會遭受到黑客等非法入侵，造成企業(yè)或個人數(shù)據(jù)的泄露，應(yīng)用系統(tǒng)的崩潰。而且代碼和信息安全事件是在全世界泛濫。信息泄露，網(wǎng)絡(luò)犯罪、病毒泛濫和黑客攻擊等事件不斷考驗著企業(yè)的安全能力。一旦發(fā)生，企業(yè)的損失無法估量，甚至損害了企業(yè)品牌和影響力，無法估量的。

在多年前，很多測試人員開始采用沙箱技術(shù)進行檢測，利用虛擬化技術(shù)構(gòu)建一個虛擬環(huán)境，該環(huán)境與真實環(huán)境完全隔離，測試員可以在該環(huán)境中分析軟件的所有行為，從而可以測試出軟件中是否含有病毒。

而對于醫(yī)療相關(guān)的產(chǎn)品來說，安全性又可謂是重中之重。各類醫(yī)療系統(tǒng)、產(chǎn)品的大量使用在帶來了極大便利的同時，患者的信息也越來越聚集且容易獲得，這些信息的泄露會給各類不法分子提供便利，造成極不好的社會影響。

現(xiàn)如今的人工智能醫(yī)療器械里絕大多數(shù)產(chǎn)品都包含計算機軟件的部分。由此可見，沙箱測試在人工智能醫(yī)療器械檢測中是極其重要的。

2 沙箱測試在人工智能醫(yī)療器械檢測中應(yīng)用的解決方案

常用的沙箱測試方法主要有沙箱軟件與虛擬機這兩種。然而病毒的開發(fā)者為了防止被檢測出來，也慢慢開始在病毒代碼中加入反偵測的內(nèi)容，這些病毒會先監(jiān)測是否處于不真實的環(huán)境中，一旦發(fā)現(xiàn)不在真實環(huán)境中，就會停止攻擊系統(tǒng)。McAfee 2017年發(fā)布的《威脅報告》顯示，反沙箱機制超過反調(diào)試、反監(jiān)視、代碼混淆等方法，成為惡意代碼使用最為廣泛的逃避檢測手段[1]此外，Lastline 實驗室在2015年指出，具有逃避檢測功能的惡意代碼的比例從2014年年初的35%上升至2014年12月的80%，并且往往結(jié)合數(shù)10種方法[2]。

Cuckoo是近些年發(fā)展最好的一個開源的基于沙箱軟件的自動惡意軟件分析系統(tǒng)。它被用來自動運行和分析文件，并收集全面的分析結(jié)果，概述惡意軟件運行在一個孤立的操作系的情況。作為市面上最主流的沙箱軟件，自然也免不了成為黑客對抗的目標。Cuckoo通過監(jiān)控Windows API的調(diào)用檢測病毒的行動情況。因此病毒及開發(fā)者便可通過檢測dll的關(guān)鍵函數(shù)來探測病毒是否處于Cuckoo中。

另一種沙箱測試的方法是通過虛擬機，常用的又KVM、Vmware等。但是虛擬機里往往會有許多真實環(huán)境中不存在的文件，所以病毒開發(fā)者可以根據(jù)這些信息判斷出所處環(huán)境。另一方面，虛擬機所分配的CPU、內(nèi)存、硬盤等資源要遠遠小于真實環(huán)境所提供的，軟件、代碼的運行速度要比真實情況下慢的多，這些問題都成為了黑客們逃避沙箱檢測的突破口。

綜合考慮以上情況，本文推薦使用云平臺來構(gòu)建沙箱環(huán)境進行檢測。通過云平臺服務(wù)器創(chuàng)建的虛擬機，可以有效避免虛擬機CPU、內(nèi)存、硬盤容量較小的問題，同時各類軟件、命令行的運行速度也較為接近真實環(huán)境。通過參考文獻：[3]，我們通過基于angr對抗沙箱檢測方法的原型系統(tǒng)，對于云平臺創(chuàng)建的虛擬機進行測試可以發(fā)現(xiàn)，檢測率為5/122，即病毒較難在該環(huán)境中發(fā)現(xiàn)所處的是虛擬環(huán)境，因此在該環(huán)境中大概率可以查出病毒等漏洞。

另外，對于人工智能醫(yī)療器械的檢測流程來說。使用云平臺可以實現(xiàn)測試環(huán)境的動態(tài)生成，測試數(shù)據(jù)采集和分析處理、測試對象集中管理、被測對象的分析評估、測試大數(shù)據(jù)應(yīng)用支持、測試工具集和數(shù)據(jù)共享等功能。

參考文獻：

[1]McAfee.?McAfee?labs?threats?report：June 2017[EB/OL].（2017-07）[2018-06-10].https：// www.mcafee.com/us/resources/reports/rp-quarterly-threats-jun-2017.pdf

[2]Kruegel C Labs report at RSA：Evasive malware's gone ma-instream[EB/OL].（2015-04） [2018-06-10].https：//www.lastline.com/labsblog/labs-report-at-rsa-evasive-malwares-gone-mai nstream.

[3]張君濤，王軼駿，薛質(zhì) 基于angr的對抗惡意代碼沙箱檢測方法的研究[J]（2019-02）

（作者單位：江蘇省醫(yī)療器械檢驗所）