SlideShare a Scribd company logo
Health Information 
Privacy & Security
Nawanan Theera‐Ampornpunt, M.D., Ph.D.
Faculty of Medicine Ramathibodi Hospital
Mahidol University
June 19, 2013
http://www.SlideShare.net/Nawanan
 Introduction to Information Privacy & Security
 Protecting Information Privacy & Security
 User Security
 Software Security
 Cryptography
 Malware
 Security Standards
Outline
Introduction to 
Information Privacy & 
Security
Malware
Threats to Information Security
Sources of the Threats
 Hackers
 Viruses & Malware
 Poorly‐designed systems
 Insiders (Employees)
 People’s ignorance & lack of knowledge
 Disasters & other incidents affecting 
information systems
 Information risks
 Unauthorized access & disclosure of confidential information
 Unauthorized addition, deletion, or modification of information
 Operational risks
 System not functional (Denial of Service ‐ DoS)
 System wrongly operated
 Personal risks
 Identity thefts
 Financial losses
 Disclosure of information that may affect employment or other 
personal aspects (e.g. health information)
 Physical/psychological harms
 Organizational risks
 Financial losses
 Damage to reputation & trust
 Etc.
Consequences of Security Attacks
 Privacy: “The ability of an individual or group 
to seclude themselves or information about 
themselves and thereby reveal themselves 
selectively.” (Wikipedia)
 Security: “The degree of protection to safeguard 
... person against danger, damage, loss, and 
crime.” (Wikipedia)
 Information Security: “Protecting information 
and information systems from unauthorized 
access, use, disclosure, disruption, modification, 
perusal, inspection, recording or destruction” 
(Wikipedia)
Privacy & Security
Information Security
 Confidentiality
 Integrity
 Availability
Examples of Confidentiality Risks
http://usatoday30.usatoday.com/life/people/2007‐10‐10‐clooney_N.htm
Examples of Integrity Risks
http://www.wired.com/threatlevel/2010/03/source‐code‐hacks/
http://en.wikipedia.org/wiki/Operation_Aurora
“Operation Aurora”
Alleged Targets: Google, Adobe, Juniper Networks, 
Yahoo!, Symantec, Northrop Grumman, Morgan Stanley, 
Dow Chemical
Goal: To gain access to and potentially modify source 
code repositories at high tech, security & defense 
contractor companies
Examples of Integrity Risks
http://news.softpedia.com/news/700‐000‐InMotion‐Websites‐Hacked‐by‐TiGER‐M‐TE‐223607.shtml
Web Defacements
Examples of Availability Risks
http://en.wikipedia.org/wiki/Blaster_worm
Viruses/worms that led to instability & 
system restart (e.g. Blaster worm)
Examples of Availability Risks
http://en.wikipedia.org/wiki/Ariane_5_Flight_501
Ariane 5 Flight 501 Rocket Launch Failure
Cause: Software bug on rocket acceleration due to data conversion 
from a 64‐bit floating point number to a 16‐bit signed integer without 
proper checks, leading to arithmatic overflow
Interesting Resources
 http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_software_bugs
 http://en.wikipedia.org/wiki/Notable_computer_viruses_a
nd_worms
 http://en.wikipedia.org/wiki/Hacktivism
 http://en.wikipedia.org/wiki/Website_defacement
 http://en.wikipedia.org/wiki/Hacker_(computer_security)
 http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_hackers
Protecting Information 
Privacy & Security
 Attack
 An attempt to breach system security
 Threat
 A scenario that can harm a system
 Vulnerability
 The “hole” that is used in the attack
Common Security Terms
 Identify some possible means an 
attacker could use to conduct a 
security attack
Class Exercise
Alice
Simplified Attack Scenarios
Server Bob
Eve/Mallory
Alice
Simplified Attack Scenarios
Server Bob
‐ Physical access to client computer
‐ Electronic access (password)
‐ Tricking user into doing something 
(malware, phishing & social 
engineering)
Eve/Mallory
Alice
Simplified Attack Scenarios
Server Bob
‐ Intercepting (eavesdropping or 
“sniffing”) data in transit
‐ Modifying data (“Man‐in‐the‐
middle” attacks)
‐ “Replay” attacks
Eve/Mallory
Alice
Simplified Attack Scenarios
Server Bob
‐ Unauthorized access to servers through
‐ Physical means
‐ User accounts & privileges
‐ Attacks through software vulnerabilities
‐ Attacks using protocol weaknesses
‐ DoS / DDoS attacks Eve/Mallory
Alice
Simplified Attack Scenarios
Server Bob
Other & newer forms of 
attacks possible
Eve/Mallory
Alice
Safeguarding Against Attacks
Server Bob
Administrative Security
‐ Security & privacy policy
‐ Governance of security risk management & response
‐ Uniform enforcement of policy & monitoring
‐ Disaster recovery planning (DRP) & Business continuity 
planning/management (BCP/BCM)
‐ Legal obligations, requirements & disclaimers
Alice
Safeguarding Against Attacks
Server Bob
Physical Security
‐ Protecting physical access of clients & servers
‐ Locks & chains, locked rooms, security cameras
‐ Mobile device security
‐ Secure storage & secure disposition of storage devices
Alice
Safeguarding Against Attacks
Server Bob
User Security
‐ User account management
‐ Strong p/w policy (length, complexity, expiry, no meaning)
‐ Principle of Least Privilege
‐ “Clear desk, clear screen policy”
‐ Audit trails
‐ Education, awareness building & policy enforcement
‐ Alerts & education about phishing & social engineering
Alice
Safeguarding Against Attacks
Server Bob
System Security
‐ Antivirus, antispyware, personal firewall, intrusion 
detection/prevention system (IDS/IPS), log files, monitoring
‐ Updates, patches, fixes of operating system vulnerabilities & 
application vulnerabilities
‐ Redundancy (avoid “Single Point of Failure”)
‐ Honeypots
Alice
Safeguarding Against Attacks
Server Bob
Software Security
‐ Software (clients & servers) that is secure by design
‐ Software testing against failures, bugs, invalid inputs, 
performance issues & attacks
‐ Updates to patch vulnerabilities
Alice
Safeguarding Against Attacks
Server Bob
Network Security
‐ Access control (physical & electronic) to network devices
‐ Use of secure network protocols if possible
‐ Data encryption during transit if possible
‐ Bandwidth monitoring & control
Alice
Safeguarding Against Attacks
Server Bob
Database Security
‐ Access control to databases & storage devices
‐ Encryption of data stored in databases if necessary
‐ Secure destruction of data after use
‐ Access control to queries/reports
‐ Security features of database management systems (DBMS)
Privacy Safeguards
Image: http://www.nurseweek.com/news/images/privacy.jpg
 Security safeguards
 Informed consent
 Privacy culture
 User awareness building & education
 Organizational policy & regulations
 Enforcement
 Ongoing privacy & security assessments, monitoring, 
and protection
User Security
 Access control
 Selective restriction of access to the system
 Role‐based access control
 Access control based on the person’s role 
(rather than identity)
 Audit trails
 Logs/records that provide evidence of 
sequence of activities
User Security
 Identification
 Identifying who you are
 Usually done by user IDs or some other unique codes
 Authentication
 Confirming that you truly are who you identify
 Usually done by keys, PIN, passwords or biometrics
 Authorization
 Specifying/verifying how much you have access
 Determined based on system owner’s policy & system 
configurations
 “Principle of Least Privilege”
User Security
 Nonrepudiation
 Proving integrity, origin, & performer of an 
activity without the person’s ability to refute 
his actions
 Most common form: signatures
 Electronic signatures offer varying degrees of 
nonrepudiation
 PIN/password vs. biometrics
 Digital certificates (in public key 
infrastructure ‐ PKI) often used to ascertain 
nonrepudiation
User Security
 Multiple‐Factor Authentication
 Two‐Factor Authentication
 Use of multiple means (“factors”) for authentication
 Types of Authentication Factors
 Something you know
 Password, PIN, etc.
 Something you have
 Keys, cards, tokens, devices (e.g. mobile phones)
 Something you are
 Biometrics
User Security
Need for Strong Password Policy
So, two informaticians
walk into a bar...
The bouncer says, 
ʺWhatʹs the password.ʺ 
One says, ʺPassword?ʺ 
The bouncer lets them 
in. 
Credits: @RossMartin & AMIA (2012)
Recommended Password Policy
 Length
 8 characters or more (to slow down brute‐force attacks)
 Complexity (to slow down brute‐force attacks)
 Consists of 3 of 4 categories of characters
 Uppercase letters
 Lowercase letters
 Numbers
 Symbols (except symbols that have special uses by the 
system or that can be used to hack system, e.g. SQL Injection)
 No meaning (“Dictionary Attacks”)
 Not simple patterns (12345678, 11111111) (to slow down  brute‐
force attacks & prevent dictionary attacks)
 Not easy to guess (birthday, family names, etc.) (to prevent 
unknown & known persons from guessing)
Personal opinion. No legal responsibility assumed.
Recommended Password Policy
 Expiration (to make brute‐force attacks not possible)
 6‐8 months
 Decreasing over time because of increasing computer’s 
speed
 But be careful! Too short duration will force users to write 
passwords down
 Secure password storage in database or system 
(encrypted or store only password hashes)
 Secure password confirmation
 Secure “forget password” policy
 Different password for each account. Create variations 
to help remember. If not possible, have different sets of 
accounts for differing security needs (e.g., bank 
accounts vs. social media sites) Personal opinion. No legal responsibility assumed.
Techniques to Remember Passwords
 http://www.wikihow.com/Create‐a‐Password‐You‐Can‐
Remember
 Note that some of the techniques are less secure!
 One easy & secure way: password mnemonic
 Think of a full sentence that you can remember
 Ideally the sentence should have 8 or more words, with 
numbers and symbols
 Use first character of each word as password
 Sentence: I love reading all 7 Harry Potter books!
 Password: Ilra7HPb!
 Voila!
Personal opinion. No legal responsibility assumed.
Dear mail.mahidol.ac.th Email Account User,
We wrote to you on 11th January 2010 advising that you change the password on
your account in order to prevent any unauthorised account access following
the network instruction we previously communicated.
all Mailhub systems will undergo regularly scheduled maintenance. Access
to your e‐mail via the Webmail client will be unavailable for some time
during this maintenance period. We are currently upgrading our data base
and e‐mail account center i.e homepage view. We shall be deleting old
[https://mail.mahidol.ac.th/l accounts which are no longer active to create
more space for new accountsusers. we have also investigated a system wide
security audit to improve and enhance
our current security.
In order to continue using our services you are require to update and
re‐comfirmed your email account details as requested below. To complete
your account re‐comfirmation,you must reply to this email immediately and
enter your account
details as requested below.
Username :
Password :
Date of Birth:
Future Password :
Social Engineering Examples
Real social‐engineering e‐mail received by Speaker
Phishing
Real phishing e‐mail received by Speaker
 Poor grammar
 Lots of typos
 Trying very hard to convince you to open 
attachment, click on link, or reply without 
enough detail
 May appear to be from known person (rely on 
trust & innocence)
Signs of a Phishing Attack
 Don’t be too trusting of people
 Always be suspicious & alert
 An e‐mail with your friend’s name & info doesn’t have 
to come from him/her
 Look for signs of phishing attacks
 Don’t open attachments unless you expect them
 Scan for viruses before opening attachments
 Don’t click links in e‐mail. Directly type in browser 
using known & trusted URLs
 Especially cautioned if ask for passwords, bank 
accounts, credit card numbers, social security numbers, 
etc.
Ways to Protect against Phishing
Software Security
 Most common reason for security bugs is 
invalid programming assumptions that 
attackers will look for
 Weak input checking
 Buffer overflow
 Integer overflow
 Race condition (Time of Check / Time of 
Use vulnerabilities)
 Running programs in new environments
Software Security
Adapted from  Nicholas Hopper’s teaching slides for UMN Computer Security Class  Fall 2006 CSCI 5271 
 Feeping creaturism (Creeping featurism)
 Log files that contain sensitive 
information
 Configuration bugs
 Unnecessary privileges
 Monoculture
 Security bypass
Software Security
Adapted from  Nicholas Hopper’s teaching slides for UMN Computer Security Class  Fall 2006 CSCI 5271 
 Consider a log‐in form on a web page
Example of Weak Input Checking: 
SQL Injection
 Source code would look 
something like this:
statement = ʺSELECT * FROM users 
WHERE name = ʹʺ + userName + ʺʹ;ʺ
 Attacker would enter as username:
ʹ or ʹ1ʹ=ʹ1
 Which leads to this always‐true query:
 statement = ʺSELECT * FROM users 
WHERE name = ʹʺ + ʺʹ or ʹ1ʹ=ʹ1ʺ + ʺʹ;ʺ
statement = ʺSELECT * FROM users WHERE name = ʹʹ or ʹ1ʹ=ʹ1ʹ;ʺ
http://en.wikipedia.org/wiki/SQL_injection
 Economy of Mechanism
 Design should be small & simple
 Fail‐safe default
 Complete mediation
 Check every access to every object
 Open design
 Separation of privilege / Least Privilege
Secure Software Design Principles
Saltzer & Schroeder (1975), Viega & McGraw (2000)
Adapted from  Nicholas Hopper’s teaching slides for UMN Computer Security Class  Fall 2006 CSCI 5271 
 Least common mechanism
 Minimize complexity of shared 
components
 Psychological acceptability
 If users don’t buy in to security 
mechanism or don’t understand how to 
use it, system is insecure
 Work factor
 Cost of attack should exceed resources 
attacker will spend
Secure Software Design Principles
Saltzer & Schroeder (1975), Viega & McGraw (2000)
Adapted from  Nicholas Hopper’s teaching slides for UMN Computer Security Class  Fall 2006 CSCI 5271 
 Compromise recording
 If too expensive to prevent a compromise, 
record it
 Tamper evident vs. tamperproof
 Log files
Secure Software Design Principles
Saltzer & Schroeder (1975), Viega & McGraw (2000)
Adapted from  Nicholas Hopper’s teaching slides for UMN Computer Security Class  Fall 2006 CSCI 5271 
Image source: http://www.flickr.com/photos/goobelyga/2340650133/
 Defense in Depth
 Multiple layers of security defense are placed 
throughout a system to provide redundancy 
in the event a security control fails
 Secure the weakest link
 Promote privacy
 Trust no one
Secure Software Design Principles
Saltzer & Schroeder (1975), Viega & McGraw (2000)
Adapted from  Nicholas Hopper’s teaching slides for UMN Computer Security Class  Fall 2006 CSCI 5271 
http://en.wikipedia.org/wiki/Defense_in_depth_(computing)
 Modular design
 Check error conditions on return values
 Validate inputs (whitelist vs. blacklist)
 Avoid infinite loops, memory leaks
 Check for integer overflows
 Language/library choices
 Development processes
Secure Software Best Practices
Adapted from  Nicholas Hopper’s teaching slides for UMN Computer Security Class  Fall 2006 CSCI 5271 
Cryptography
 Goal: provide a secure channel between Alice & Bob
 A secure channel
 Leaks no information about its contents
 Delivers only messages from Alice & Bob
 Delivers messages in order or not at all
Cryptography
Adapted from  Nicholas Hopper’s teaching slides for UMN Computer Security Class  Fall 2006 CSCI 5271 
Alice Bob
Eve
 Use of keys to convert plaintext into 
ciphertext
 Secret keys only Alice & Bob know
 History: Caesar’s cipher, substitution 
cipher, polyalphabetic rotation
 Use of keys and some generator function to 
create random‐looking strings (e.g. stream 
ciphers, block ciphers)
Cryptography
Adapted from  Nicholas Hopper’s teaching slides for UMN Computer Security Class  Fall 2006 CSCI 5271 
Encryption Using Secret Key 
(Symmetric Cryptography)
Adapted from  Nicholas Hopper’s teaching slides for UMN Computer Security Class  Fall 2006 CSCI 5271 
Alice BobEve
1. Encrypt message using secret key
2. Send encrypted message to Bob
3. Decrypt message 
using same secret 
key
Eve doesn’t know secret key 
(but there are various ways to discover the key)
 What if no shared secret exists?
 Public‐key cryptography
 Each publishes public key publicly
 Each keep secret key secret
 Use arithmetic to encrypt & decrypt 
message
Cryptography
Adapted from  Nicholas Hopper’s teaching slides for UMN Computer Security Class  Fall 2006 CSCI 5271 
Public‐Key Cryptography 
(Asymmetric Cryptography)
Adapted from  Nicholas Hopper’s teaching slides for UMN Computer Security Class  Fall 2006 CSCI 5271 
Alice BobEve
1. Obtains Bob’s public key from public server
2. Use Bob’s public key to encrypt message
3. Send encrypted message to Bob
Even if Eve knows public key, can’t discover 
message (unless weakness in algorithm)
4. Decrypt message using 
own private key
Digital Signatures
Adapted from  Nicholas Hopper’s teaching slides for UMN Computer Security Class  Fall 2006 CSCI 5271 
Alice Bob
1. Sign message using own private key
2. Send plaintext and random‐looking string 
(digital signature) to Bob
Provides nonrepudiation
3. Use Alice’s public key 
against plaintext received 
to get digital signature
4. Compare to match 
Alice’s digital signature 
received against 
signature obtained in #3
Malware
 Malicious software ‐ Any code with intentional, 
undesirable side effects
 Virus
 Worm
 Trojan
 Spyware
 Logic Bomb/Time Bomb
 Backdoor/Trapdoor
 Rootkit
 Botnet
Malware
 Virus
 Propagating malware that requires user action 
to propagate
 Infects executable files, data files with 
executable contents (e.g. Macro), boot sectors
 Worm
 Self‐propagating malware
 Trojan
 A legitimate program with additional, hidden 
functionality
Malware
 Spyware
 Trojan that spies for & steals personal 
information
 Logic Bomb/Time Bomb
 Malware that triggers under certain conditions
 Backdoor/Trapdoor
 A hole left behind by malware for future access
Malware
 Rogue Antispyware (Ransomware)
 Software that tricks or forces users to pay before fixing 
(real or hoax) spyware detected
 Rootkit
 A stealth program designed to hide existence of 
certain processes or programs from detection
 Botnet
 A collection of Internet‐connected computers that have 
been compromised (bots) which controller of the 
botnet can use to do something (e.g. do DDoS attacks)
Malware
 Installed & updated antivirus, antispyware, & 
personal firewall
 Check for known signatures
 Check for improper file changes (integrity failures)
 Check for generic patterns of malware (for unknown 
malware): “Heuristics scan”
 Firewall: Block certain network traffic in and out
 Sandboxing
 Network monitoring & containment
 User education
 Software patches, more secure protocols
Defense Against Malware
 Social media spams/scams/clickjacking
 Social media privacy issues
 User privacy settings
 Location services
 Mobile device malware & other privacy risks
 Stuxnet (advanced malware targeting certain 
countries)
 Advanced persistent threats (APT) by 
governments & corporations against specific 
targets
Newer Threats
Security Standards
• ISO/IEC 27000 — Information security management systems — Overview and 
vocabulary
• ISO/IEC 27001 — Information security management systems — Requirements
• ISO/IEC 27002 — Code of practice for information security management
• ISO/IEC 27003 — Information security management system implementation guidance
• ISO/IEC 27004 — Information security management — Measurement
• ISO/IEC 27005 — Information security risk management
• ISO/IEC 27031 — Guidelines for information and communications technology readiness 
for business continuity
• ISO/IEC 27032 — Guideline for cybersecurity (essentially, ʹbeing a good neighborʹ on 
the Internet)
• ISO/IEC 27033‐1 — Network security overview and concepts
• ISO/IEC 27033‐2 — Guidelines for the design and implementation of network security
• ISO/IEC 27033‐3:2010 — Reference networking scenarios ‐ Threats, design techniques 
and control issues
• ISO/IEC 27034 — Guideline for application security
• ISO/IEC 27035 — Security incident management
• ISO 27799 — Information security management in health using ISO/IEC 27002
Some Information Security Standards
 US‐CERT
 U.S. Computer Emergency Readiness Team
 http://www.us‐cert.gov/
 Subscribe to alerts & news
 Microsoft Security Resources
 http://technet.microsoft.com/en‐us/security
 http://technet.microsoft.com/en‐
us/security/bulletin
 Common Vulnerabilities & Exposures
 http://cve.mitre.org/
More Information
Q & A

More Related Content

Health Information Privacy and Security