Для авторов
Найти
Результаты поиска
Найдено результатов: 5.
-
АЛГОРИТМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАЩИТЫ КОНФИДЕНЦИАЛЬНЫХ ДАННЫХ ОБЛАЧНОЙ МЕДИЦИНСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
Л.К. Бабенко , А.С. Шумилин , Д.М. Алексеев2021-12-24Аннотация ▼Целью работы является разработка и реализация архитектуры облачной системы
хранения, систематизации и обработки результатов обследований (на примере ЭЭГ) и
алгоритма обеспечения защиты конфиденциальных данных на основе полностью гомо-
морфной криптосистемы. Объектом исследования являются технологии хранения, переда-
чи, обработки и защиты конфиденциальной информации в распределенных медицинских
информационных системах. Разработана архитектура облачной платформы распределен-
ного хранения, обработки, систематизации и защиты конфиденциальных данных (резуль-
татов медицинских обследований), позволяющая взаимодействовать с различными меди-
цинскими информационными системами и аппаратными средствами диагностики с целью
формирования больших данных. Разработан алгоритм обеспечения безопасности медицин-
ских данных, хранимых в облачной платформе в электронном виде, регистрируемых при
проведении обследований пациентов с целью расчета среднего значения для каждого из
ритмов мозговой активности (по результатам серии обследований за длительный период
времени) с использованием алгоритма полностью гомоморфного шифрования. На основе
результатов тестирования (анализ времени выполнения таких операций, как: шифрование,
дешифрование, сложение, умножение, отношение сигнал шум зашифрованного текста к
открытому тексту) из двух потенциальных претендентов на использование в качестве
алгоритмов полностью гомоморфного шифрования (схемы BFV и CKKS) выбран опти-
мальный алгоритм. В результате показано, что схема полностью гомоморфного шифро-
вания CKKS наиболее эффективна, особенно в условиях критичности требований к высо-
кому уровню безопасности конфиденциальных данных, чем обусловлен выбор данной схемы
для реализации предложенного в настоящей работе алгоритма. -
АЛГОРИТМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ КОНФИДЕНЦИАЛЬНЫХ ДАННЫХ МЕДИЦИНСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ХРАНЕНИЯ И ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБСЛЕДОВАНИЙ
Л. К. Бабенко, А. С. Шумилин , Д. М. Алексеев2021-01-19Аннотация ▼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 -
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ НА ОСНОВЕ СХЕМЫ ШАМИРА В МЕДИЦИНСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ
Л.К. Бабенко , А.С. Шумилин2023-10-23Аннотация ▼В современном мире медицинские информационные системы становятся наиболее
популярными инструментами для обработки, хранения, систематизации и передачи меди-
цинских данных пациентов. Медицинские обследования могут быть представлены в виде
файлов различных форматов и сильно варьироваться по размеру (от нескольких байт до
сотен гигабайт). Например, некоторые двоичные файлы имеют малый размер поскольку
содержат лишь заключения врачей в виде текстового описания, а файлы, записи ночного
видеомониторинга пациента или DICOM-файлы компьютерной томограммы органов чело-
века, содержащие несколько сотен слайсов могут достигать размера в сотни гигабайт.
Соответственно, большие файлы требуют значительных вычислительных ресурсов при
передаче с сервера на сервер. Кроме того, при использовании метода обеспечения безопас-
ности, который представляет собой алгоритм разделения секрета (файла с обследовани-
ем) по схеме Шамира операции, операции по разделению секрета на части и слиянию час-
тей воедино могут занимать больше времени при последовательном режиме работы, чем
при параллельном. Поэтому, видится возможность ускорить процесс обработки больших
данных без снижения уровня безопасности. Целью работы является подтверждение гипо-
тезы уменьшения времени на выполнения операцией разделения и слияния частей секрета с
использованием средств параллельных вычислений при реализации метода обеспечения
безопасности по схеме разделения секрета Шамира в медицинской информационной сис-
теме. Объектом исследования является метод обеспечения безопасности, который разра-
ботан авторами для внедрения в подсистемы защиты информации медицинской информа-
ционной системы. В рамках исследования проведен анализ наиболее эффективных средств
для распараллеливания процессов (MPI и OpenMP) и выбран инструмент, подходящий под
решение поставленной цели. Также проведены эксперименты (анализ времени в зависимо-
сти от количества параллельных потоков и количества символов, содержащихся в DICOM
файле), которые подтвердили концепцию возможности распараллелить алгоритм обмена
секретом на основе схемы Шамира, добившись почти линейного ускорения с помощью биб-
лиотеки MPI. -
МЕТОД ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ МОДЕЛЕЙ ТИПОВЫХ ПРОЦЕССОВ ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ НА БАЗЕ ОБЛАЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
А. А. Левченко , В.В. Таратухин , Ю. А. Кравченко2021-11-14Аннотация ▼Статья посвящена решению задачи создания метода принятия решений при фор-
мировании типовых процессов предприятия для внедрения и использования информац и-
онных систем на базе облачных технологий, так же известных, как систем, работа ю-
щих по модели SaaS (Software as a Service, Программное обеспечение как Услуга). Акту-
альность исследования обусловлена новизной технологии облачных вычислений и нево з-
можностью применения методов, разработанных для систем класса on-Premise. Целью
исследования является повышение эффективности использования типов ых моделей
предприятия при внедрении и использовании SaaS систем. Повышение эффективности
обеспечивает сокращение сроков и бюджета проекта при внедрении SaaS-систем, а
также эксплуатационных затрат после. Достижение цели исследования обеспечивается
выполнением следующих задач: аналитический обзор области исследования на предмет
имеющихся методов, формализация и постановки задачи исследования, описание эл е-
ментов проектной документации, как единой системы и определение связей между
структурными элементами, разработка метода принятия решений о формировании
моделей типовых процессов, проверка метода через определение критерия эффективн о-
сти и сравнения результатов работы метода с аналогами. Задача исследования форм а-
лизована, как каноническая задача оптимизации с целевой функцией, направленной на
максимизацию критерия эффективности. Критерий эффективности задан в виде фо р-
мулы, описывающей степень покрытия типовыми моделями функциональных требований
к целевым процессам предприятия. В статье описаны методы и алгоритм ы, используе-
мые для решения аналогичных задачи, а также приведены их недостатки и ограничения.
Предложенный метод базируется на теории нечетких множеств и использует алг о-
ритм нечеткого вывода Мамдани для связи множества функциональных требований и
множества системных реализаций. На базе метода разработано программное прило-
жение и проведен вычислительный эксперимент. Выборка для проверки метода и его
сравнение с существующими аналогами формировалась на базе функциональных треб о-
ваний к организационным процессам управления закупками крупных предприятий и реали-
зации данных требований в SaaS-системах на платформе SAP. Подтвержден рост зна-
чения критерия эффективности в случае применения предложенного метода, что д е-
монстрирует его преимущество перед имеющимися альтернативными решениями после
второй итерации использования. В качестве примера представлено описание типового
процесса создания заявки на закупку до и после применения предложенного метода. -
ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ СОСТОЯНИЙ ДЛЯ ОНЛАЙН И ОФЛАЙН ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УСТАНОВОК КОМПЛЕКСА NICA
К. В. Герценбергер, А.И. Чеботов, И.Н. Александров, И. А. Филозова, Е.И. Александров2021-02-25Аннотация ▼Хранение, обработка и анализ экспериментальных и смоделированных данных являются
неотъемлемой частью всех современных экспериментов физики высоких энергий. Эти задачи
имеют важное значение в экспериментах комплекса NICA, строящегося в Объединенном ин-
ституте ядерных исследований (ОИЯИ), из-за большой частоты взаимодействия и множест-
венности частиц в событиях столкновения ионов, в связи с этим особенно актуальна автома-
тизация рассматриваемых процессов для комплекса NICA. Для решения поставленной задачи
современные физические эксперименты используют информационные системы различной на-
правленности, которые позволяют управлять потоками данных и обслуживать большое коли-
чество одновременных запросов на требуемую информацию от различных систем эксперимен-
та и их пользователей. В статье описывается проектирование новой информационной систе-
мы на основе базы данных состояний, а также сопутствующие информационные сервисы для
автоматизации хранения и обработки данных и информации об экспериментах проекта NICA.
Разрабатываемая база данных состояний предназначена для хранения, поиска и использования
различных параметров и информации о режимах работы систем эксперимента. База данных,
реализуемая при помощи СУБД (системы управления базами данных) PostgreSQL, будет отве-
чать за предоставление хранимой информации для обработки данных событий и их физическо-
го анализа, а также за организацию прозрачного единого доступа и управление данными на
протяжении всего жизненного цикла проводимых научных исследований. В статье показаны
схема и цели создаваемой базы данных состояний, представлены её атрибуты, а также выде-
лены ключевые аспекты разработки. Показано место базы данных состояний в архитектуре
обработки потока данных эксперимента. Также в статье описана интеграция данной инфор-
мационной системы с используемым программным обеспечением экспериментов. Начата раз-
работка интерфейсов базы данных состояний для использования хранимых параметров и ин-
формации об эксперименте в задачах моделирования событий, обработки “сырых” данных,
реконструкции и физического анализа
1 - 5 из 5 результатов
