The Design, Implementation and Verification of a Secure Operation Platform for High-Quality Medical Images

隨著電腦網路與通訊系統之蓬勃發展，醫學工程也隨著資訊科技演化的腳步向前大步邁進，例如醫療影像處理系統技術的蓬勃發展在數位影像普遍使用的今日，透過各式各樣的醫療設備所產生的醫學影像也有逐漸數位化的趨勢。數位化影像雖然具有擷取、處理、儲存容易，且可透過網路的傳遞，很容易的分享至各個醫療單位，這便利性大大的提昇現代的醫療品質與醫院管理的效率，但也潛藏兩個嚴重的問題：1. 數位化影像非常容易因非法的目的而遭到有心人士竊取、惡意地竄改，甚至偽造，造成誤診與醫療糾紛。2. 醫療影像龐大的資料量，往往造成醫療影像處理系統效能不佳與傳輸效率低，影響整體醫療品質。因此，建立一套客觀的系統效能評估，提昇醫療影像處理系統效能與保護醫療影像免於被竊取、竄改是當今政府推行M-台灣，提昇醫療品質的重要課題。數位化資訊透過資料的簽章與加密技術來達到資料的不可否認性與安全性，自1970 年代以來，有許多密碼系統陸續被提出，然而大部分系統都被證明是不安全的。一個好的密碼系統除考慮其安全性之外，尚須考慮其執行加、解密之速度，以免造成通訊之瓶頸或時間之浪費。評估密碼系統的執行效率，以相同的安全等級條件下，取決於加、解密速度、簽章、驗證速度、使用頻寬、簽章大小、金鑰產生速度及大小等因素。特別是簽章，不但怕有心人入侵或攻擊，必須依合法的簽章來保護。故如何以新的簽章導入加解密前，這是值得探討的空間。至於橢圓曲線系統（Elliptic Curve Cryptosystem，ECC）具有此特性，在同一個有限域上存在著大量不同的橢圓曲線，這是安全性增加額外的保證，這也使得軟、硬體設計上更加安全。本計畫中將ECC 演算法導入影像處理，強化加密與簽章認證機制，在不影響整體系統效能下，解決數位化影像非常容易因非法的目的而遭到有心人士竊取、惡意地竄改，甚至偽造，造成誤診與醫療糾紛。醫療影像數位化後必須保持影像真實性，不能產生失真現像。VoIP(Voice over IP)點對點傳輸處理技術是一種不失真的影像處理技術，其處理後之影像具去除重複與儲存容量小之特性，非常適合大量的影像處理、儲存與傳輸。特別是VoIP 中採用SIP 的運用，更可以強化點對點的需求。本計畫目的是將設計出一套單一式整合系統，利用技術成熟、支援豐富的技術，結合橢圓曲線加密與簽章技術與VoIP 點對點傳輸影像處理應用，設計一套具安全性高、儲存效能佳、傳輸效率快的醫學影像處理系統，適合各級醫療院所，尤其是離島、偏遠醫院，醫療與網路基礎建設不足地區，提供一安全、效能佳的醫學影像處理系統。希望能為離島、偏遠地區弱勢族群提供高品質的醫療服務。

Project ID:PF9609-4577
External Project ID:NSC96-2416-H182-005