脑机接口（BCIs）——用于治疗神经系统疾病的可植入医疗设备——正变得越来越复杂，因此也更容易受到网络攻击。
在一项新研究中，耶鲁大学数字伦理中心（DEC）的研究人员提出了BCIs制造商和政府监管机构可以采取的措施，以保护患者的安全和隐私。研究人员建议，监管机构应强制要求非手术方法更新和恢复设备，对BCI软件修改进行强身份验证，并对进出患者大脑的数据进行加密。
“BCIs是个性化医学令人兴奋的新领域，可以极大地提高患者的生活质量，但如果没有强有力的安全措施，网络威胁可能会严重危及他们的健康和隐私，”该研究的主要作者Tyler Schroder说道。他是耶鲁大学2025届的毕业生，在DEC担任研究员期间参与了这项研究。
“制造商和监管机构必须正确应对这一问题。为了帮助他们，我们已经确定了几个易受攻击的领域，并提出了一系列增强BCIs网络安全性的选项。”
这项研究最近发表在《Neuroethics》期刊上，研究人员设计了一个假设的威胁模型，以识别BCI患者可能面临的网络安全风险，并评估每种类型风险的可能性。
BCIs为患者提供了许多重要的治疗益处。它们可以用来预防癫痫发作，提高帕金森病或其他神经系统疾病患者的运动控制能力，并通过深部脑刺激缓解治疗无效的精神疾病。
在BCIs最初开发时，它们是单一用途的设备，持续执行一个健康功能。根据这项研究，如今的BCIs越来越像个人电脑，具有植入后软件更新、本地数据存储和实时数据传输到外部设备的功能。
在美国法律下，BCIs被归类为III类可植入医疗设备，受到最严格的监管（其他III类设备包括起搏器和人工耳蜗植入体）。然而，研究人员解释说，美国和其他国家的法规未能跟上技术创新的步伐，例如最新的BCIs，它们是可以通过网络远程访问和更新的联网设备。
“最新的BCIs处于一个中间地带，作为医疗植入物，它们受到严格的硬件限制，但其内部软件却监管宽松，”Schroder说道。他在耶鲁大学期间获得了计算机科学的学士和硕士学位。“在下一代BCIs上市之前，加强安全措施非常重要。”
研究人员表示，如果缺乏有效的防护措施，标准化BCI系统的大规模安全漏洞可能同时影响数百万用户，导致神经数据的大规模操控或BCI植入者的认知功能受损。研究发现，这种攻击“可能会通过使关键人员丧失能力而瘫痪关键基础设施，通过大规模混乱破坏社会秩序，甚至允许敌对势力收集整个群体的敏感思想和记忆。”
通过他们的威胁分析，研究人员确定了四个关键问题领域：软件更新；无线连接的身份验证和授权；减少无线攻击的机会；以及数据加密。
非手术软件更新允许临床医生快速调整患者的BCI以提高性能或解决漏洞，而无需进行复杂的手术程序，研究人员说道。他们建议制造商和监管机构确保所有软件更新都具备完整性检查，以防止不良或恶意更新，并在更新失败时制定自动恢复计划。
研究人员建议对访问BCI设置或数据进行强身份验证和授权。
“许多较早的医疗设备，包括早期的BCIs，都假设只要能连接到它们，就意味着你有权进行更改，”Schroder说道。“我们呼吁采用登录机制，以确保只有临床医生和患者才能访问BCIs并编辑其设置。”
然而，持续连接到无线网络会使BCIs面临网络攻击。为了减少攻击机会，研究人员建议监管机构要求制造商实施一个功能，允许患者启用或禁用与BCIs的无线连接，仅在传输数据或更新设置时才需要连接。
研究人员指出，大多数前沿BCIs由于设备的电力限制而缺乏加密功能。然而，美国食品药品监督管理局（FDA）要求所有健康数据进行加密，以防止盗窃和隐私泄露。研究人员建议监管机构仅要求在BCI设备与远程计算机之间传输数据时加密BCI数据，以最小化对电力的需求。
研究人员还建议采取措施，防止人工智能（AI）对BCIs的恶意使用。
“在BCIs等个性化医学中，AI既有好处也有风险，”Schroder说道。“正如其他研究人员所展示的，有可能使用AI向患者的植入物发送恶意刺激，导致BCI产生不必要的动作。我们建议训练AI以防止此类攻击，并允许患者限制BCI可以采取的行动，以减少AI对其产生负面影响的机会。”
更多信息：Tyler Schroder等人，《Cyber Risks to Next-Gen Brain-Computer Interfaces: Analysis and Recommendations》，Neuroethics (2025)。DOI: 10.1007/s12152-025-09607-3。由耶鲁大学提供。
【全文结束】
