АЛГОРИТМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ КОНФИДЕНЦИАЛЬНЫХ ДАННЫХ МЕДИЦИНСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ХРАНЕНИЯ И ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБСЛЕДОВАНИЙ
Аннотация
Цели исследования состоят в разработке и оценке эффективности структуры облачной
платформы хранения, обработки и систематизации медицинских данных, определении метода
защиты, в частности, обеспечения конфиденциальности при передаче и хранении результатов
обследований. Для достижения поставленной цели решаются задачи анализа существующих
моделей информационных процессов и структур в предметной области, особенности средств
накопления и обработки медицинских данных, хранящихся в электронных информационных сис-
темах учёта пациентов, разрабатывается архитектура облачной платформы распределенного
хранения данных и алгоритм обеспечения безопасности медицинских данных, хранимых в облач-
ной платформе в электронном виде в форме исходных физиологических сигналов (ЭЭГ, ЭКГ,
ЭМГ, ЭОГ и т.д.), регистрируемых при проведении обследований пациентов; создается интегри-
руемая облачная платформа распределенного хранения, анализа и систематизации медицинских
данных и система обеспечения безопасности с использованием разработанного метода защиты;
анализируется эффективность предложенного алгоритма защиты конфиденциальной медицин-
ской информации в условиях интеграции в разработанную облачную платформу. Предлагаемый
способ защиты медицинской информационной системы подразумевает использование исходного
файла формата DICOM и впоследствии преобразованного изображения в формате PNG, кото-
рое подвергается алгоритму шифрования пикселей. Для шифрования изображения применяется
алгоритм на основе теории хаоса. Возможности систем хаоса позволяют значительно повы-
сить производительность. Иерархичное разделение потоков данных на уровни и стандартиза-
ция протоколов передачи данных, а также форматов их хранения позволяют сформировать
универсальную, гибкую и надежную медицинскую информационную систему. Предлагаемая ар-
хитектура имеет возможность интеграции в существующие медицинские системы. В ходе
работы установлено, что рассматриваемый метод защиты является эффективным способом
обеспечения конфиденциальности данных медицинской системы
Литература
information], Sovremennye nauchnye issledovaniya i innovatsii [Modern scientific research
and innovations], 2017, No. 5. Available at: http://web.snauka.ru/issues/2017/05/82546
(accessed 07 October 2019).
2. Health Insurance Portability and Accountability Act. Available at: https://en.wikipedia.org/
wiki/Health_Insurance_Portability_and_Accountability_Act (accessed 08 October 2019).
3. DICOM. Available at: https://ru.wikipedia.org/wiki/DICOM (accessed 08 October 2019).
4. L.-Y. T. a. M.-S. H. Li-Chin Huangc. A reversible data hiding method by histogram shifting in
high quality medical images, The Journals of systems and software, 2013, Vol. 86, pp. 716-727.
5. M.G. a. R.D. Jessica Fridrich. Detecting LSB Steganography in Color and Gray-Scale Images,
Binghamton.
6. N.A. H.A.-C. Fatma E.-Z. A. Elgamal. Secure Medical Images Sharing over Cloud Computing
environment, International Journal of Advanced Computer Science and Applications, 2013,
Vol. 4, pp. 130-138. A. B. K. R. G. a. J. P. S. Digvijay Singh Chauhan, "Double Secret Key
Based Medical Image Watermarking for Secure Telemedicine in Cloud Environment," in 2017
40th International Conference on Telecommunications and Signal Processing (TSP), 2017.
7. Logistic map. Available at: https://en.wikipedia.org/wiki/Logistic_map (accessed 08 October
2019).
8. Abdulrahman Alsalmany. Cloud System for Encryption and Authentication Medical Images,
IOSR Journal of Computer Engineering (IOSR-JCE) e-ISSN: 2278-0661, p-ISSN: 2278-8727,
Vol. 20, Issue 1, Ver. II (Jan.-Feb. 2018), pp. 65-75. Available at:
https://www.researchgate.net/publication/332571801_Cloud_System_For_Encryption_And_A
uthentication_Medical_Images (accessed 29 September 2019).
9. Plotnikov A.V., Prilutskiy D.A., Selishchev S.V. Standart DICOM v komp'yuternykh
meditsinskikh tekhnologiyakh [DICOM standard in computer medical technologies]. Available
at: https://mks.ru/library/article/1997/dicom.html (accessed 08 October 2019).
10. Vizual'naya kriptografiya [Visual cryptography]. Available at: http://cryptowiki.net/ index.
php?title=%D0%92%D0%B8%D0%B7%D1%83%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%B
D%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D1%80%D0%B8%D0%BF%D1%82%D0%BE%D0%B3
%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%8F (accessed 08 October 2019).
11. Kotyashichev I.A., Byrylova E.A. Zashchita informatsii v «Oblachnykh tekhnologiyakh» kak
predmet natsional'noy bezopasnosti [Information protection in "Cloud technologies" as a subject
of national security], Molodoy uchenyy [Young scientist], 2015, No. 6.4 (86.4), pp. 30-34.
Available at: https://moluch.ru/archive/86/16357/ (accessed 09 June 2020).
12. Kereytova M.R., Malysh V.N. Informatsionnaya bezopasnost' v meditsinskikh
informatsionnykh sistemakh [Information security in medical information systems], NiKa
[NIK], 2012. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/informatsionnaya-bezopasnost-vmeditsinskih-
informatsionnyh-sistemah (accessed 11 June 2020).
13. Boychenko I.V. Postroenie IT-infrastruktury zdravookhraneniya na osnove paradigmy
oblachnykh vychisleniy [Building IT infrastructure for healthcare based on the paradigm of
cloud computing], Vrach i informatsionnye tekhnologii [Doctor and information technologies],
2011, No. 3. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/postroenie-it-infrastrukturyzdravoohraneniya-
na-osnove-paradigmy-oblachnyh-vychisleniy (accessed 09 June 2020).
14. Rohan Jathanna. Int. Journal of Engineering Research and Application www.ijera.com ISSN:
2248-9622, June 2017, Vol. 7, Issue 6, (Part - 5), pp. 31-38 (accessed 10 June 2020).
15. Krivosheeva Darina. Model' ugroz bezopasnosti v sistemakh distantsionnogo monitoringa
sostoyaniya cheloveka [Model of security threats in systems of remote monitoring of human
condition], Pravovaya informatika [Legal informatics], 2016, No. 3. Available at:
https://cyberleninka.ru/article/n/model-ugroz-bezopasnosti-v-sistemah-distantsionnogomonitoringa-
sostoyaniya-cheloveka (accessed 11 June 2020).
16. Nazarenko G.I., Mikheev A.E., Gorbunov P.A., Guliev Ya.I., Fokht I.A., Fokht O.A. Osobennosti
resheniya problem informatsionnoy bezopasnosti v meditsinskikh informatsionnykh sistemakh
[Features of solving information security problems in medical information systems], Vrach i
informatsionnye tekhnologii [Doctor and information technology], 2007, No. 4. Available at:
https://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-resheniya-problem-informatsionnoy-bezopasnosti-vmeditsinskih-
informatsionnyh-sistemah (accessed 16 October 2020).
17. Gorbunov P.A., Fokht I.A. Problemy informatsionnoy bezopasnosti v meditsinskikh
informatsionnykh sistemakh – teoreticheskie resheniya i prakticheskie razrabotki. Programmnye
sistemy: teoriya i prilozheniya [Information security problems in medical information systems - theoretical
solutions and practical developments. Software systems: theory and applications], ed. by
S.M. Abramova. In 2nd vol. Vol. 1. Moscow: Fizmatlit, 2006, pp. 107-112.
18. Nazarenko G.I, Guliev Ya.I., Ermakov. D.E. Meditsinskie informatsionnye sistemy: teoriya i
praktika [Medical information systems: theory and practice], ed. by G.I. Nazarenko,
G.S. Osipova. Moscow: Fizmatlit, 2005, 320 p.
19. Mikheev V.A. Osnovy postroeniya podsistemy zashchity informatsii mnogofunktsional'noy
informatsionnoy sistemy [Fundamentals of building a subsystem of information security for a
multifunctional information system], Izvestiya YuFU. Tekhnicheskie nauki [Izvestiya SFedU.
Engineering Sciences], 2008, No. 8 (85), pp. 165-167.
20. Klepikov E.A., Yas'ko A.O. Voprosy zashchity konfidentsial'noy meditsinskoy informatsii o
patsiente v meditsinskikh informatsionnykh sistemakh [Issues of protecting confidential medical
information about a patient in medical information systems], Simvol nauki [Symbol of Science],
2016, No. 9-1. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/voprosy-zaschitykonfidentsialnoy-
meditsinskoy-informatsii-o-patsiente-v-meditsinskih-informatsionnyhsistemah
(accessed 16 October 2020).
