基于图像快速加密的医学图像互操作系统的设计与实现-生物医学工程专业论文.docx

研究生优秀毕业论文 浙江大学硕士学位论文 浙江大学硕士学位论文 致谢 致谢 时光飞逝，岁月如梭，两年半的研究生学习生涯就快要结束了，在这毕业的 季节，我怀着复杂的心情一遍一遍重温在浙江大学读研生活的点滴，我也即将离 开这个我曾经为之奋斗过、骄傲过并会为之留恋的实验室。马上我就要踏上新的 征程进入社会，在此，我想感谢所有帮助过我、关心过我的老师、同学、朋友与 亲人。 首先我要感谢我的导师李劲松老师，并致以崇高的敬意。是李老师让我认识 了医疗信息学这块新大陆，从研一开始，李老师就教导我们：每天都不能虚度， 要过的充实，不断提升自己。尽管李老师工作繁忙，但当我们生活和学习中遇到 困难，他总是第一时间给予帮助。李老师严谨的工作态度、丰富的知识与先进的 思维方式，让我看到他作为研究学者的工作魅力。他也教育我们在项目开发过程 中要培养我独立思考，坚持求是创新的精神，在论文选题与撰写的过程中，也给 予了许多宝贵的意见。 其次，我还要感谢一起奋斗过的所有319实验室的同学。在这两年多时间里， 我们一起冲，一起笑，一起吐槽，很喜欢实验室那种融洽的气氛。感谢师兄师姐 在科研上给予我的指导，感谢周天舒、王华琼、姚琴和田雨分享在学习、生活和 工作中经验；感谢王昱、张洪磊、文雨欣、李鹏飞、张艺帆、徐益辉、吕道明、 陶敏在生活、学业上给予的关心和帮助；还要感谢朱春燕、郑驰、袁冬生等实验 室的师弟师妹的帮助与支持，喜欢他们那种对生活与工作的热情，有他们的319 实验室一定会越来越好。 同时还要感谢浙江大学生仪学院的所有老师，感谢他们在学习方面的指导与 帮助。尤其我想感谢黄琪老师，是她在我考研碰壁的时候耐心的帮助我。在生仪 大家庭的这三年是快乐的三年，在这学习、磨练，使我能够更好的踏入社会，来 迎接新的挑战。 我要特别感谢我的父母，是他们在学习和生活上的支持与关怀，让我面对困 难时无所畏惧，让我有了前进的动力和勇气。 最后，诚挚地感谢为评阅本论文而付出辛勤劳动的各位专家和学者! 万方数据 浙江大学硕士学位论文 浙江大学硕士学位论文 摘要 摘要 随着医疗信息化建设的发展，医疗信息系统产生的大量临床数据通过数据交 换的方式得到了充分的利用，从而实现了医院间的信息共享，医疗资源的最大化 利用，并且从整体上提高了医疗服务的质量。临床数据交换中的图像存在数据量 大、包含信息多的特点，如果在其传输过程中被截获、公开或修改，可能侵害患 者隐私造成严重的后果。然而，现有的图像加密方法存在着一定的局限性，难以 兼顾安全与效率，其中对称加密存在对密钥管理的安全性问题，而非对称加密效 率较低，不适用于医学图像的加密。 本论文针对国内外图像安全技术的发展现状与存在的问题，结合临床数据交 换与医疗信息系统的业务需求，设计了一个高效、可靠的医学图像互操作系统并 加以实现。针对图像头文件与像素数据之间的关联性，设计了一个基于RSA与 AES的快速图像加密方法，引入校验机制，分别采用AES与RSA对像素数据与 剩余信息进行加密；并在此基础上引入混沌序列，在不降低加密效率的条件下提 高了安全性，同时支持并行运算，适用于大数据量的处理。在图像加密算法的基 础上，本论文设计了一种公密钥发布模式，结合电子病历系统开发图像访问权限 控制模块，并记录图像操作的日志，从而在互操作系统中实现对图像操作的控制， 进一步保证图像数据的安全。 关键词：临床数据交换，医疗图像，图像加密，RSA，AES，互操作，权限控制 万方数据 浙江大学硕士学位论文 浙江大学硕士学位论文 Abstract Abstract With the rapid development of healthcare informatization construction，large amount of clinical data can be more fully utilized by means of clinical data interchange，thereby enabling information interworking between hospitals，optimizing the usage of medical resources，and improving the quality of medical services as a whole．Clinical images contain lots of patient information；if images were