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电子病历系统的加密和身份认证技术

作　者: 代亮亮
导　师: 冯焕清；李传富
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 电子病历 XML签名 XML加密指纹识别系统
分类号: R197.324
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着国内“数字化医院”建设的蓬勃发展,各医疗部门对电子病历系统的需求也迅速增长。为了建立更成熟的电子病历系统,有效的安全措施是必不可少的。本文基于以上目标,首先从电子病历系统的需求出发,深入分析了电子病历系统机密性需求,认证、完整性与抗抵赖需求和身份认证与访问控制方面的需求。随后通过对电子病历相关标准的研究,掌握了标准电子病历的内容和格式的XML描述。为了满足电子病历系统的机密性需求、认证、完整性与抗抵赖需求,针对以XML语言描述的电子病历文档,本文研究了XML的相关安全技术规范标准,分析了XML文档签名和加密的组成结构和处理方法。同时用C#语言编程,建立了XML签名和加密的模型,实现对电子病历文档的签名和加密,在一定程度上解决了电子病历系统的机密性、完整性和抗抵赖需求。针对电子病历系统的身份认证问题,本文首先分析了传统电子病历系统身份认证方法的不足,并横向比较了各种生物特征识别系统,提出了基于自动指纹识别系统的电子病历身份认证系统的设计方案。最后,通过研究最近的指纹识别算法,综合考虑了效果和速率,确定了一套从图像预处理到特征匹配的指纹识别算法,并在此基础上设计了电子病历系统的身份认证模块。以上工作为电子病历系统的后续研究和开发实用的系统打下了坚实的基础。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第1章绪论  7-18
  1.1 电子病历及其安全性概述  7-9
    1.1.1 什么是电子病历  7-9
    1.1.2 电子病历的安全性  9
  1.2 相关标准和规范  9-15
    1.2.1 HL7 标准  9-10
    1.2.2 HL7 CDA  10-11
    1.2.3 MML  11-15
  1.3 国内外的发展现状  15-16
    1.3.1 国外的发展现状  15-16
    1.3.2 国内的发展现状  16
  1.4 本文研究的主要内容  16-18
第2章电子病历系统的安全需求分析  18-22
  2.1 机密性需求  18-19
  2.2 认证、完整性与抗抵赖需求  19-20
  2.3 身份认证和访问控制要求  20-22
第3章 XML 加密和XML 签名  22-43
  3.1 XML 基础  22-23
  3.2 XML 描述电子病历  23-24
  3.3 XML 签名  24-33
    3.3.1 密码学基础  24-25
    3.3.2 数字签名  25
    3.3.3 XML 签名的结构  25-27
    3.3.4 XML 签名和验证的处理过程  27-28
    3.3.5 XML 签名和验证的程序结果  28-33
  3.4 XML 加密  33-43
    3.4.1 XML 加密的结构  34-35
    3.4.2 XML 加密和解密的处理过程  35-36
    3.4.3 XML 加密解密的程序和结果  36-43
第4章指纹识别技术在电子病历系统中应用  43-54
  4.1 电子病历系统的身份认证  43-45
  4.2 自动指纹识别算法研究  45-50
    4.2.1 图像分割  46
    4.2.2 图像规格化  46-47
    4.2.3 计算方向图  47
    4.2.4 图像增强  47-48
    4.2.5 图像二值化  48
    4.2.6 图像细化  48
    4.2.7 细节点提取  48-49
    4.2.8 特征匹配  49-50
  4.3 指纹识别模块设计  50-54
第5章电子病历身份认证系统的设计  54-60
  5.1 系统设计目标  54
  5.2 系统模块功能设计  54-55
  5.3 Web 中使用指纹识别的关键技术  55-60
    5.3.1 ActiveX 控件的注册  56
    5.3.2 突破Internet Explorer 的安全限制  56-57
    5.3.3 指纹采集器的工作流程  57-60
第6章总结和展望  60-61
参考文献  61-63
致谢  63-64
攻读学位期间发表的学术论文与取得的其他研究成果  64

电子病历系统的加密和身份认证技术

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