文档介绍：PACS中图像加密方法的研究* [基金项目]广西自然科学基金项目(2010GXNSFA013129)
[收稿日期]2011-5-22
倪胜黄月华
(广西医科大学信息中心广西南宁 530021)
[摘要] 对PACS发展现状、安全策略进行分析,对各种图像加密技术进行比较,得出一种较为合适安全要求的医学图像的加密方法。文章分析logistic映射的算法特性,设计基于logistic映射的混沌加密用于图像的实现方法,给出加密过程,得出此类算法适用于PACS图像加密的结论。
[关键词] PACS;图像加密;混沌加密
[中图分类号] [文献标识码]A [文章编号]1088-7656(2011)03-0042-03
医学图像作为诊断的重要依据,如果出现篡改,不仅无法作为医疗事故评断的证据,更会延误患者的最佳治疗时机,所以做好医学图像的安全保密工作非常重要。
1 PACS安全策略
医学图像的安全保密涉及到各个方面,包括网络安全、系统安全、数据库安全以及自身的加密安全。PACS的安全保障工作从需要从低到高逐层进行策划。医学图像对保密性的要求较高,仅仅安全策略还不能保证PACS的安全稳定。因此需要通过置换算法对PACS图像进行保护,也就是图像加密。通过加密医学图像,即使图像在传输过程中被截获,也无法破坏其原始性、真实性和保密性,达到保护PACS正常运营的目的。
2 PACS图像加密过程
(Digital Imaging munication in Medicine)规定的文件格式。数据集合组成,数据元素按一定的顺序排列组成的,不仅包括医学图像,还包括许多和医学图像有关的信息。图像文件的加密过程,总体思路如下:
(1)定义医学存储图像参数的变量,确定那个变量初始化。
(2)按照传输语法格式要求,文件的各相关数据元进行遍历,提取出0002组、0028组和7EF0组有用的数据元的内容,分别存入先前定义的变量中。
(3)文件的图像矩阵并进行加密操作。
(4)文件中,关闭文件。
其中(7EF0,0010)图像像素数据元素标识,文件的图像像素,另外读取0002组、0028组有关数据元的内容,可得到图像的帧数、行数、列数、像素的采样数和像素所占的字节数。这些数据的读取为图像加密做好前期数据准备。
3 PACS图像加密方法
加密算法的发展
加密技术总体上可分为对一维(二进制)序列的加密和对二维(图像)、三维(多媒体)序列的加密。加密算法不仅可以实现保密功能,还具有身份验证、秘密分存、安全隔离等功能。一维序列加密方面,常见的对称加密算法有IDEA、AES等,非对称加密算法有RSA、DSA、ECC等。由于二维(图像)、三维(多媒体)序列的一些特性,使得它们在对算法的需求上体现出与一维数据不同的特点:
(1)数字图像信息的数据量大,冗余度高。一般的图像在未压缩的情况下其大小也可以达到1MB以上。
(2)图像相邻像素间具有相关性。图像的可视性使得一定区域色彩是相似的,因此像素间有很强的相关性。一维加密就无需考虑到这种相关性质,而是直接加密每个分组。
(3)加密图像在解密时允许一定失真。图像失真只要控制在人的视觉内是完全可以接受的。
(4)需要预处理。数字图像一般都以二维数组的数据格式存储,如果图像很大,需要一定时间进行