[发明专利]基于DICOM信息生成密钥的医学图像选择加密方法

说明书

基于DICOM信息生成密钥的医学图像选择加密方法，涉及图像加密技术领域，解决现有医学图像加密技术加密效率低，无法抵抗已知明文和选择明文攻击的安全缺陷等问题，本发明所述的加密方法，在生成密钥阶段，使用DICOM文件中的患者信息生成加密密钥，使明文与密文高度相关，在很大程度上提高了密文安全性，并利用此生成模型生成的密钥对医学图像感兴趣区域进行加密，加密阶段采用索引置乱和二维双向扩散，在保证图像安全的前提下，提高了医学图像加密效率。本发明将医学文件DICOM中的数据信息用于密钥流的生成，极大的提高了明文相关性。

技术领域

本发明涉及图像加密技术领域，具体涉及一种基于DICOM(Digital Imaging andCommunications in Medicine，医学中的数字成像和通信)医学中的数字成像和通信信息生成密钥的医学图像感兴趣区域混沌加密方法。

背景技术

随着信息和互联网技术的迅猛发展，大量的信息需要在互联网上传输，因此信息安全受到了广泛的关注。数字图像作为多媒体传输的重要数据内容，包含了大量可视化的隐私信息，其在公共信道的安全传输和云环境下的可信存储难以得到充分的保障。医学图像作为特殊的图像类型，不同于普通数字图像，携带着与病人生命息息相关的重要信息，其分辨率高，存储空间大，数据量大，由于医学图像具有很强的敏感性和私密性，一旦被盗取和流散将会对患者个人、医院、社会造成不良影响。医学图像数据量大且数目多，现有的加密技术一般是对整幅医学图像进行加密，但是一幅医学图像中仅仅是一部份区域有意义，全加密会浪费资源并且会降低效率，因此我们对医学图像感兴趣区域进行选择加密，将自适应阈值分割与医学图像加密结合，仅加密图像的感兴趣区域，提高了加密效率。为了提高传输的安全性，与其他加密技术不同的是，我们将医学文件DICOM中的数据信息用于密钥流的生成，极大的提高了明文相关性。

发明内容

本发明为解决现有医学图像加密技术加密效率低，无法抵抗已知明文和选择明文攻击的安全缺陷等问题，提供一种基于DICOM信息生成密钥的医学图像选择加密方法。

基于DICOM信息生成密钥的医学图像选择加密方法，该方法由以下步骤实现：

步骤一、取大小为M×N的灰度医学图像作为原始图像Image；

步骤二、采用随机数生成器生成长度为T的初始密钥序列A；TM×N；

步骤三、舍弃A的前10000个元素，获得控制密钥序列B，选取B中的前x个元素，记为b₁,b₂,……,b_x；

步骤四、对b₁,b₂,…,b_x进行向下取整及取余操作，获得元素序列b₁′,b₂′,……,b_x′，将所述元素序列b₁′,b₂′,……,b_x′作为DICOM标签信息选取的控制指针；并选取对应的标签信息d1,d2,…,dx；

采用哈希算法对d1,d2,……,dx进行哈希运算，获得哈希值字符串d1_hash,d2_hash,……,dx_hash；

将d1_hash,d2_hash,……,dx_hash转为二进制哈希值字符串：d1⁽²⁾_hash,d2⁽²⁾_hash,…,dx⁽²⁾_hash；

步骤五、将步骤三中的控制密钥序列B转换为二进制序列B⁽²⁾，以L为步长对B⁽²⁾共截取x次，获得x个长度为L的标签密文序列