論文の概要: Smart Medical IoT Security Vulnerabilities: Real-Time MITM Attack Analysis, Lightweight Encryption Implementation, and Practitioner Perceptions in Underdeveloped Nigerian Healthcare Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.09629v1
• Date: Fri, 26 Sep 2025 15:45:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-20 05:23:07.142024
• Title: Smart Medical IoT Security Vulnerabilities: Real-Time MITM Attack Analysis, Lightweight Encryption Implementation, and Practitioner Perceptions in Underdeveloped Nigerian Healthcare Systems
• Title（参考訳）: スマートメディカルIoTセキュリティ脆弱性: 未開発ナイジェリアの医療システムにおけるリアルタイムMITM攻撃分析、軽量暗号化実装、実践者認識
• Authors: Aminu Muhammad Auwal,
• Abstract要約: 医療用IoT(mIoT)デバイスにおけるセキュアでない無線通信は、患者のデータをサイバー脅威に晒す。 本研究では,この脆弱性をMITM攻撃シミュレーションを用いて調査し,低コストデバイス上での軽量AES-128暗号の評価を行った。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The growing use of Internet of Things (IoT) technologies in Nigerian healthcare offers potential improvements in remote monitoring and data-driven care, but unsecured wireless communication in medical IoT (mIoT) devices exposes patient data to cyber threats. This study investigates such vulnerabilities through a real-time Man in the Middle (MITM) attack simulation and evaluates lightweight AES-128 encryption on low-cost devices. A prototype mIoT device was built with a NodeMCU ESP8266 and sensors for heart rate and temperature. In controlled lab conditions simulating local healthcare networks, unencrypted data transmissions were intercepted and altered using common tools (Bettercap, Wireshark). After AES-128 encryption was applied, all transmissions became unreadable and tamper attempts failed, demonstrating its effectiveness. Performance costs were modest, latency rose from 80 ms to 125 ms (56.25 percent increase) and CPU use from 30 percent to 45 percent, but system stability remained intact. Device cost stayed under 18,000 NGN (about 12 USD), making it feasible for Nigeria's resource constrained facilities. A survey of healthcare professionals showed moderate awareness of IoT-related risks but strong support for encryption and staff training. Barriers included limited budgets and technical complexity. The study concludes that lightweight AES-128 encryption provides practical, low-cost protection against common attack vectors while maintaining operational efficiency. Feedback from professionals highlights the urgency of improving security awareness and establishing guidelines for clinical deployment.
• Abstract（参考訳）: ナイジェリアのヘルスケアにおけるIoT(Internet of Things)テクノロジの利用の増加は、リモート監視とデータ駆動型ケアの潜在的な改善を提供するが、医療用IoT(mIoT)デバイスにおける安全でない無線通信は、患者のデータをサイバー脅威に晒す。 本研究では,この脆弱性をMITM攻撃シミュレーションを用いて調査し,低コストデバイス上での軽量AES-128暗号の評価を行った。 プロトタイプのmIoTデバイスは、NodeMCU ESP8266と心拍数と温度のセンサーで製造された。 ローカル医療ネットワークをシミュレートする制御されたラボ環境では、暗号化されていないデータ送信が傍受され、一般的なツール(Bettercap、Wireshark)を使用して変更される。 AES-128暗号が適用されると、全ての送信は読めなくなり、改ざんの試みは失敗し、その有効性を示した。 性能コストは緩やかで、レイテンシは80msから125ms(56.25%増加)、CPU使用量は30%から45%増加したが、システムの安定性は保たれていた。 装置のコストは18,000 NGN (約12 USD) 以下であり、ナイジェリアの資源制限施設での使用が可能であった。 医療専門家を対象とした調査では、IoT関連のリスクを適度に認識する一方で、暗号化とスタッフトレーニングの強力なサポートを示している。 障壁には限られた予算と技術的な複雑さが含まれていた。 この研究は、軽量AES-128暗号は、運用効率を維持しながら、一般的な攻撃ベクトルに対して実用的で低コストな保護を提供すると結論付けている。 専門家からのフィードバックは、セキュリティ意識の向上と臨床展開のためのガイドラインの確立の緊急性を強調している。

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