Ciberataques en el sector Biotech: Cómo el hacking de firmware y hardware pone en riesgo los equipos médicos

El sector biotecnológico y médico ha experimentado una transformación significativa con la incorporación de tecnologías digitales avanzadas. Equipos de laboratorio, dispositivos de diagnóstico y sistemas de monitorización están ahora conectados en red, equipados con firmware sofisticado y gestionados a través de interfaces digitales. Esta digitalización, aunque aumenta la eficiencia y la capacidad de los dispositivos, también introduce nuevas superficies de ataque para los ciberdelincuentes. 

Uno de los vectores más subestimados pero peligrosos es el hacking de firmware y hardware. Este tipo de ataque se sitúa en un nivel profundo del sistema, por debajo del sistema operativo, y puede comprometer completamente la integridad, confidencialidad y disponibilidad de los dispositivos médicos. 

Ciberataques al firmware: ¿Qué es el firmware y por qué es vulnerable?

El firmware es un tipo de software embebido que reside en la memoria no volátil de un dispositivo. Controla las funciones más básicas del hardware y actúa como puente entre el software de alto nivel (como el sistema operativo) y los componentes físicos del dispositivo. En el contexto médico, esto puede incluir desde la calibración de sensores biomédicos hasta la gestión de ciclos automatizados en analizadores clínicos.

El firmware es a menudo ignorado en las auditorías de seguridad y rara vez se actualiza, en parte por la complejidad de su mantenimiento y la falta de visibilidad que tiene para los usuarios finales. Esto lo convierte en un objetivo ideal para los atacantes. Algunas de las principales vulnerabilidades incluyen:

• Falta de cifrado en el canal de actualización del firmware: Muchas actualizaciones se transmiten en texto claro, permitiendo la interceptación y modificación del paquete durante su descarga o instalación.
• Ausencia de firmas digitales para verificar la integridad del firmware: Sin este mecanismo, no hay forma de asegurar que el firmware proviene de una fuente legítima y que no ha sido manipulado.
• Acceso físico no controlado a los dispositivos: En laboratorios o clínicas donde los dispositivos están desatendidos, es posible que un atacante acceda directamente al hardware.
• Falta de mecanismos de detección de manipulaciones: Sin alertas o registros de actividad anómala, los cambios realizados por un atacante pueden pasar desapercibidos durante largos periodos.

Una vez comprometido, el firmware puede permitir a los atacantes eludir completamente los controles del sistema operativo, interceptar datos o modificar funciones críticas del dispositivo, y mantener la persistencia a largo plazo sin ser detectados por las herramientas de seguridad tradicionales.

Ciberataques al hardware: ¿Qué es el hardware y por qué es vulnerable?

El hardware hacking implica la modificación física de un dispositivo para alterar su funcionamiento con fines maliciosos. Estas modificaciones pueden hacerse directamente en el circuito impreso, los puertos de conexión o incluso mediante la adición de componentes electrónicos externos que actúan como puertas traseras o puntos de vigilancia. Es una técnica especialmente peligrosa porque una vez implementada, es extremadamente difícil de detectar sin una inspección física detallada.

Ejemplos de ataques de hardware en biotechs

• Implantes de chips espías en dispositivos de laboratorio: Estos microcomponentes pueden introducirse durante el proceso de fabricación (supply chain attack) o por acceso físico y están diseñados para interceptar, modificar o reenviar datos sin alterar visiblemente el funcionamiento del equipo.
• Manipulación de sensores médicos: Un atacante puede alterar los valores de lectura de sensores biomédicos,  como los usados en monitores cardíacos, glucómetros o dispositivos de presión arterial, para simular resultados falsos, con potenciales consecuencias diagnósticas o terapéuticas graves.
• Ataques de canal lateral: Mediante técnicas avanzadas, como la observación de emisiones electromagnéticas, vibraciones o consumo eléctrico, un actor malicioso puede inferir datos sensibles procesados por el dispositivo, sin necesidad de romper ningún sistema de cifrado.

En caso de detectar un ciberataque en el hardware, será necesario hacer un peritaje de hardware.

Impacto de estos ataques en el sector biotech

Datos comprometidos o fuga de datos

Los datos generados y procesados en el ámbito biotech son altamente sensibles. Una alteración en la lectura de un analizador molecular, por ejemplo, podría llevar a interpretaciones erróneas de un biomarcador crítico. Lo mismo ocurre en el ámbito clínico, donde la modificación imperceptible de resultados de laboratorio puede tener un impacto directo en la salud del paciente o en la fiabilidad de ensayos clínicos.

Interrupción de operaciones críticas

El hacking de firmware o hardware puede detener por completo procesos automatizados, como secuenciación de ADN, análisis químicos o cultivos celulares controlados por incubadoras digitales. Esta interrupción no solo retrasa la operación, sino que puede resultar en la pérdida de muestras biológicas irremplazables o la necesidad de repetir experimentos costosos y largos.

Filtración de propiedad intelectual y datos sensibles

Los dispositivos comprometidos pueden ser utilizados para extraer propiedad intelectual, incluyendo algoritmos de diagnóstico, fórmulas bioquímicas y bases de datos genéticas. Este tipo de espionaje industrial pone en riesgo años de investigación y millones de euros en inversión.

Ejemplos de casos reales documentados

Aunque muchos ataques a firmware y hardware no se hacen públicos por razones legales o comerciales, existen ejemplos documentados:

• FDA alertó sobre vulnerabilidades en bombas de insulina y marcapasos, donde una explotación remota del firmware podía permitir alterar dosis administradas a pacientes.
• Investigadores de seguridad como los del equipo de la Universidad de Washington han demostrado la posibilidad de hackear secuenciadores de ADN mediante la manipulación del código genético introducido, que actúa como vector de malware al ser procesado por el sistema.
• Ataques de supply chain detectados en el sector defensa también son extrapolables al biotech. Estos consisten en insertar firmware modificado durante la fabricación o distribución, antes de que el dispositivo llegue al cliente final.

Consejos de ciberseguridad para mitigar los riesgos de ataques en el firmware y hardware

Actualización segura de firmware

• Firmas digitales obligatorias: Cada actualización debe ir firmada criptográficamente por el fabricante para garantizar su autenticidad.
• Canales cifrados de distribución: Utilizar HTTPS con TLS 1.3 o protocolos similares que impidan la interceptación y manipulación durante la transmisión.
• Gestión de versiones y registros de cambio: Mantener un control riguroso sobre las versiones instaladas y su historial para facilitar auditorías forenses en caso de incidentes.

Protección física y de acceso

• Controles de acceso basados en roles (RBAC): Solo el personal autorizado debe poder acceder físicamente a los dispositivos o a sus interfaces de configuración.
• Inspección periódica de hardware: Realizar revisiones físicas para detectar signos de manipulación, como componentes añadidos o marcas sospechosas.
• Sellos de seguridad y cajas blindadas: Protecciones físicas que alertan ante aperturas no autorizadas.

Monitorización de comportamiento anómalo

• Sistemas de detección de intrusiones (IDS) embebidos: Sensores internos capaces de detectar comportamientos inusuales en el firmware o tráfico anómalo en los buses de datos.
• Modelos predictivos de machine learning: Algoritmos entrenados para aprender el comportamiento normal del dispositivo y alertar sobre desviaciones sutiles que podrían indicar un ataque.

Colaboración con fabricantes

• Ciclo de vida seguro del firmware: El proveedor debe documentar todas las etapas del desarrollo y actualización, e implementar pruebas de seguridad desde la fase de diseño.
• Auditorías externas e independientes: Evaluaciones regulares realizadas por terceros para verificar la seguridad de los dispositivos.
• Compromiso con actualizaciones regulares: La falta de parches o soporte técnico prolongado es un indicador de riesgo. Es esencial trabajar con proveedores que ofrezcan mantenimiento a largo plazo.

El sector biotech enfrenta un desafío emergente y crítico: la seguridad del firmware y hardware de sus dispositivos. A medida que estos sistemas se vuelven más interconectados y complejos, también aumentan las oportunidades para que actores maliciosos exploten vulnerabilidades profundamente incrustadas.

Los ciberataques ya no se limitan al software tradicional. La protección del firmware y el hardware debe convertirse en una prioridad estratégica para las organizaciones del sector biotecnológico y de salud. Con medidas proactivas, auditorías constantes y una cultura de seguridad integrada desde el diseño, es posible mitigar estos riesgos y garantizar la integridad y seguridad de los datos, los procesos y, sobre todo, de los pacientes.