Найти

Результаты поиска

• АЛГОРИТМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ КОНФИДЕНЦИАЛЬНЫХ ДАННЫХ МЕДИЦИНСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ХРАНЕНИЯ И ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБСЛЕДОВАНИЙ

  Л. К. Бабенко, А. С. Шумилин , Д. М. Алексеев

  2021-01-19

  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

• АЛГОРИТМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАЩИТЫ КОНФИДЕНЦИАЛЬНЫХ ДАННЫХ ОБЛАЧНОЙ МЕДИЦИНСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

  Л.К. Бабенко , А.С. Шумилин , Д.М. Алексеев

  2021-12-24

  Аннотация ▼

  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.

• ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ НА ОСНОВЕ СХЕМЫ ШАМИРА В МЕДИЦИНСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ

  Л.К. Бабенко , А.С. Шумилин

  2023-10-23

  Аннотация ▼

  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.