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基于LZW压缩与复合密钥机制的智能医疗数据保护与高效传输方法
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月26日 来源:Expert Systems with Applications 7.5
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针对智能医疗领域数据安全与传输效率的挑战,研究人员提出一种结合LZW压缩和复合密钥机制的RDHEI(可逆数据隐藏加密图像)方法。该方案通过优化压缩算法和密钥设计,显著提升医疗数据的传输效率与安全性,为远程医疗和健康监测提供可靠技术支撑。实验表明,该方法在保护隐私的同时,数据压缩率提升30%以上,具有重要临床应用价值。
在数字化医疗快速发展的今天,医疗数据的爆炸式增长与隐私安全问题日益凸显。如何在不泄露患者敏感信息的前提下,实现海量医疗影像和健康数据的高效传输,成为制约远程诊断和智能健康监测发展的关键瓶颈。尤其在欧洲通用数据保护条例(GDPR)等严格法规约束下,传统的数据共享方式已无法满足临床需求。
针对这一挑战,国外研究团队提出了一种创新性的解决方案——基于LZW(Lempel-Ziv-Welch)压缩算法与复合密钥机制的可逆数据隐藏加密图像(RDHEI)方法。这项发表在《Expert Systems with Applications》的研究,通过双重技术革新实现了鱼与熊掌兼得:既保障数据安全,又提升传输效率。
研究团队采用三大核心技术:首先利用LZW无损压缩优化医疗图像的存储空间;其次设计动态复合密钥机制实现分级访问控制;最后构建RDHEI框架整合加密与数据隐藏功能。实验采用来自三家医院的CT、MRI影像数据集验证效果。
研究结果显示:在数据压缩方面,LZW算法使DICOM格式图像平均体积减少37.2%;在安全性能上,复合密钥机制成功抵御了包括暴力破解和中间人攻击在内的6类常见攻击;系统整体传输延迟降低至传统方法的1/5。尤为重要的是,该方法满足GDPR关于"被遗忘权"的要求,支持数据的完全可逆恢复。
这项研究的突破性在于:首次将LZW压缩与复合密钥机制系统整合应用于医疗数据领域,提出的RDHEI框架具有三大优势:一是通过压缩-加密协同处理实现效率提升;二是采用动态密钥分配适应不同医疗场景的权限需求;三是保留完整的元数据信息以满足临床诊断要求。
正如研究者强调,该方法特别适合5G远程会诊和可穿戴设备健康监测场景。未来通过优化密钥分发协议和扩展至三维医学影像处理,有望成为智能医疗数据管理的标准解决方案。这项工作不仅为医疗信息安全提供了新范式,其技术框架也可迁移至金融、政务等其他敏感数据领域,具有广阔的应用前景。
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