社區(qū)電子病歷關(guān)鍵加密技術(shù)的研究.pdf

1、目的：
　　隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展和醫(yī)院管理模式的轉(zhuǎn)變，醫(yī)院信息系統(tǒng)的功能正逐步向臨床醫(yī)療信息和病人費(fèi)用管理相結(jié)合的方式轉(zhuǎn)變，而作為其核心的電子病歷系統(tǒng)正逐漸成熟，完善。社區(qū)醫(yī)院是我國新型城鎮(zhèn)醫(yī)療衛(wèi)生改革的重點(diǎn)，社區(qū)電子病歷的建立在很大程度上加速了這一改革的進(jìn)程。社區(qū)醫(yī)院屬于醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)，它的病人信息不僅用于對病人的病情診斷，也是國家居民健康信息的來源之一，因此，社區(qū)電子病歷的信息安全顯得尤為重要。本課題以目前世界上流行的加密

2、方案為基礎(chǔ)，結(jié)合社區(qū)電子病歷數(shù)據(jù)的基本特征，設(shè)計(jì)了一套加密方案，以此來提高社區(qū)電子病歷信息的安全性。
　　方法：
　　本課題對社區(qū)電子病歷信息的加密方案主要包括兩大部分：
　　1.本地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)加密
　　本地存儲(chǔ)加密主要包括兩部分，硬件加密和軟件加密。硬件加密以橢圓曲線算法為基礎(chǔ)，通過FPGA處理器進(jìn)行仿真，實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名和認(rèn)證機(jī)制，用以滿足社區(qū)電子病歷對控制訪問的需求；軟件加密以Java語言為基礎(chǔ)，根據(jù)社區(qū)電子病歷

3、數(shù)據(jù)的復(fù)雜性，對不同類型數(shù)據(jù)采用不同的算法(DES和RSA)進(jìn)行加密，在保證數(shù)據(jù)安全性的前提下，盡可能提高系統(tǒng)的速度。
　　2.網(wǎng)絡(luò)傳輸加密
　　網(wǎng)絡(luò)傳輸加密也包括兩部分內(nèi)容，數(shù)據(jù)校驗(yàn)和VPN安全防護(hù)。數(shù)據(jù)校驗(yàn)采用目前世界上應(yīng)用最廣泛的MD5校驗(yàn)方式，通過驗(yàn)證傳輸前后數(shù)據(jù)段的MD5值滿足對數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性需求；VPN指的是虛擬專用網(wǎng)絡(luò)，它的主要功能是通過建立私有的VPN隧道對整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)安全進(jìn)行防護(hù)，是目前世界上非

4、常流行的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)機(jī)制。
　　結(jié)果：
　　1.DES數(shù)據(jù)加密顯示，隨著原數(shù)據(jù)量的增加，加密后數(shù)據(jù)量逐漸增加，且每次加密的結(jié)果不相同，DES加密速度快，對8KB數(shù)據(jù)加密僅需59ms。
　　2.RSA數(shù)據(jù)加密顯示，加密后數(shù)據(jù)量的大小與所選參數(shù)n有關(guān)，其加密速度主要受限于密鑰的生成，當(dāng)參數(shù)n=3072時(shí)，生成密鑰的時(shí)間達(dá)18825毫秒。
　　3.通過ModelSim軟件仿真結(jié)果顯示，以FPGA為硬件平臺(tái)、以ECDSA

5、算法為基礎(chǔ)的數(shù)字簽名與認(rèn)證成功，經(jīng)過估計(jì)，在100MHZ的工作頻率下，每秒可以完成簽名795次，簽名驗(yàn)證385次。
　　4.MD5算法數(shù)據(jù)顯示，隨著數(shù)據(jù)量的增加，產(chǎn)生MD5的時(shí)間緩慢增加，當(dāng)數(shù)據(jù)量達(dá)到4000KB時(shí)，花費(fèi)時(shí)間僅為240毫秒。
　　結(jié)論：
　　1.對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行加密時(shí)，DES相對于RSA具有明顯的速度優(yōu)勢。
　　2.在ModelSim軟件上數(shù)字簽名的仿真成功，證明了進(jìn)行數(shù)字簽名的可行性。