HPKIと連携する医療用ネットワーク制御アプリケーション

HPKIと連携する医療⽤
ネットワーク制御アプリケーションの開発
東京⼯業⼤学 社会情報流通基盤研究センター
研究⽅法
医療分野のネットワークの現状
様々な業務におけるネットワークの外部接続
○ レセプト請求⽤（審査⽀払機関向け、実施）
○ 医療連携⽤（医療機関相互向け、⼀部実施）
○ 保険資格確認⽤（保険者など向け、未実施）
⽤途ごとに独⽴のネットワーク機器、回線を設置
外部接続に専⽤の端末を使⽤
院内LANと論理的、物理的に分離
使⽤上の不便さと費⽤の問題
診療中に電⼦カルテ端末から、
外部の情報を参照することが
出来ない。
統合型医療⽤ネットワーク
デモ実験
• 厚⽣労働省で策定された認証⽤途の保健医療福祉分野公開鍵基盤
（Healthcare PKI; HPKI）対応のICカード（医師会発⾏）により、利⽤者の
資格を確認
• 利⽤シーンとして、医療機関間情報連携、医療機関内の端末からの医薬安全情
報の参照、診療所や調剤薬局で利⽤されているレセプト申請及びレセプト申請⽤
端末のリモートメンテナンスを想定
• 利⽤シーン毎に、診療所などの⼩規模な医療機関における利⽤シナリオを定め想
定される脅威の分析を実施
• フローテーブルの制御条件を検討し、事前に設定するべき情報、フロー制御を⾏う
ためのルールの定義、ルール照合に基づき書き込むフローエントリの内容を決定
• 医師等が利⽤する端末上で動作するPKI認証モジュール、サーバ上のOpenFlow
制御アプリケーション（Tremaを利⽤）、OpenFlowコントローラと連携してオンデ
マンドでVPN接続をコントロールするVPN制御モジュールおよびソフトウェアVPNルー
タを開発
• 開発アプリケーションを使⽤して，資格や端末の認証と連携したフロー制御の検証、
評価を実施
ネットワーク
管理事業者
医療機関
医療機関端末
業務
アプリ
クライアン
ト⽤アプリ
ICカード制御
モジュール
HPKIを⽤いた
資格・端末等の認証
管理機関⽤
認証
モジュール
OpenFlow
制御アプリ
ケーション
制御条件に基づくフローエントリ管理
HPKI対応
ICカード、
USBトークン
OpenFlowスイッチ
OpenFlow
コントローラ
VPNルータ
インターネット
情報提供機関
開発の⽬的
ネットワークのフロー制御
フロー制御に
合わせてオン
デマンドに
VPN接続
• ping コマンドの発信による接続確認
2. 電⼦カルテ端末から外部の医薬品情報参
照サイトへ接続
• HPKIによる利⽤者の認証を⾏う
• 外部と接続する際、端末は内部のLAN
と切り離される（ping）
• VPNの接続状況の確認
VPNルータ
3. 外部接続の終了
• 内部LANとの接続確認
• VPNの接続状況の確認
HPKI 認証
医療連携
アプリ
ＮＷ管理事業者
病院 Ａ
端末
OpenFlowとオンデマンドVPNの連動
認証
アプリ
OpenFlow
スイッチ
OD-VPN
ルータ
OD-VPN
ルータ
OpenFlow
ｺﾝﾄﾛｰﾗ
OD-VPN
常時接続
接続先情
報問合せ
利⽤可能情報
医療機関と外部機関を接続する利⽤シーンを設定し，医師などの資
格や医療機器の端末認証などに基づいて，オンデマンドVPNと連動
してOpenFlowスイッチ上のフローテーブルを制御するOpenFlow
コントローラ上のアプリケーションを開発
病院 B
VPN 管理
サーバ
OD-VPN
ルータ
OpenFlow
スイッチ
HPKI
利⽤者
認証処理
利⽤者認証
OD-VPN
接続
フローテー
ブル更新
VPN接続
フローエントリ
医療連携要求
Ｗリスト
照合
ソフトウェア・VPN ルータ
EPSON Endeavor ST170E
VyOS 1.1.0
VPN接続情報
フローエ
ントリ
書込み
VPN接続
OD-VPN
設定
OD-VPN
接続
フローエントリ
コントローラへの
問合せ及び認証省略
フローテー
ブル更新
医療
連携応答
医療連携情報
アプリ
終了確認
連携終了
OD-VPN
切断
フローテー
ブル更新
VPN切断
フローエントリ
OD-VPN
切断要求
フローエ
ントリ書
込み
• USBトークンによるPINなしの端
末認証
医療連携
サーバ
OD-VPN
常時接続
認証処理
認証結果
OD-VPN
接続要求
VPN切断
OD-VPN
切断処理
OD-VPN
切断
フローエントリ
フローテー
ブル更新
リモートメンテナンス
1. 外部の端末から医療機関の指定され
た端末へアクセス
• VPN接続をコントローラに要請
2. 遠隔操作の開始（Telnet）
• USBトークンの無いケースの動作
端末
認証
アプリ
認証要求
医療連携
開始
OpenFlowの持つ柔軟なフロー制御をHPKIを利⽤した⼈・
モノ・資格の認証に基づいて実施し,オンデマンドVPN技術
を組み合わせることで，⾼度な個⼈情報である医療情報の流
通へ対応可能な統合型医療⽤ネットワーク制御技術を構築
DNS
Wﾘｽﾄ管理
端末情報
IP, MAC、サービスポート
ｺﾝﾄﾛｰﾗへ
問合せ
病院 B と
接続要求
認証
サーバ
ICカード
医師会発⾏HPKI 証明書
搭載（実験⽤）
• VPNの接続状況の確認
医療情報連携シーケンスの例
管理機関と医療機関間の明確な責任分解点の検討
`
フロー制御
条件
1. LAN上の機器の常時接続の状態の確認
• スイッチとの連結状態の確認
VPNルータ
他の医療機関
医薬品医療機器総合機構など
pica8 p-3290
PicOS 2.1.0 (Open vSwitch)
外部の医薬品情報の参照
ホワイト
リスト
VPN制御
モジュール
Trema
OpenFlow スイッチ
3. 外部接続中の端末同⼠の接続確認
• 内部LANとの接続確認
• VPNの接続状況の確認
謝辞
本研究は、総務省先進的通信アプリケーション開発推進事業の⽀援を受け
て⾏ったものです。
関係各位に感謝いたします