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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.17.2017.tde-29032017-162812
Document
Author
Full name
Fábio Sousa de Sant'Ana
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2016
Supervisor
Committee
Marques, Paulo Mazzoncini de Azevedo (President)
Pazin Filho, Antonio
Motta, Gustavo Henrique Matos Bezerra
Title in Portuguese
Avaliação de desempenho de mecanismos de segurança em ambientes PACS (Picture Archiving and Communication System) baseados em computação em nuvem
Keywords in Portuguese
Nuvem
PACS
PACS over cloud computing
Segurança em nuvem
SSH
Abstract in Portuguese
Introdução: A adoção de um Sistema de Arquivamento e Distribuição de Imagens (PACS, do inglês Picture Archiving and Communication System) é condição fundamental para a estruturação de um ambiente radiológico sem filme. Um PACS é composto basicamente por equipamentos e sistemas informatizados interconectados em rede, direcionados à aquisição, armazenamento (ou arquivamento), recuperação e apresentação de imagens médicas aos especialistas responsáveis por avaliá-las e laudá-las. A computação em nuvem vem ao encontro dos PACS e surge como uma maneira de simplificar o compartilhamento de imagens entre organizações de saúde e promover a virtualização de espaços físicos e para garantir o seu funcionamento ininterrupto.Objetivo: Este estudo teve como objetivo implementar um PACS simplificado em ambiente cloud computing privado, com foco nas funcionalidades de arquivamento e disponibilização de imagens médicas e avaliar questões de segurança e performance. Metodologia: As imagens que compuseram o PACS do ambiente cloud foram obtidas através do PACS físico atualmente em uso no Centro de Ciência das Imagens e Física Médica do Hospital das Clinicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto - CCIFM/HCFMRP. Para os procedimentos da avaliação de segurança foram construídos cenários que possibilitavam a: 1) anominização de dados de identificação dos pacientes através de criptografia computacional em base de dados utilizando o algoritmo de criptografia Advanced Encryption Standard - AES, 2) transferência de imagens médicas seguras através de conexão com a Internet utilizando Virtual Network Private - VPN sobre o protocolo Internet Protocol Security - IPSec (VPN/IPSec) e 3) envio seguro através de tunelamento baseado em Secure Shell - SSH. Resultados: Foi identificada uma queda de performance no envio de informações para a nuvem quando submetidos aos níveis de segurança propostos, sugerindo a relação entre aumento de segurança e perda de performance, apontando para a necessidade de estudos de desempenho quando da condução de projetos envolvam a adoção em ambientes clínicos de solução PACS baseada em cloud computing.
Title in English
Performance evaluation of security mechanisms in PACS environments (Picture Archiving and Communication System) based on cloud computing
Keywords in English
Cloud
Cloud security
PACS
PACS over cloud computing
SSH
Abstract in English
Introduction: the adoption of a PCAS (Picture Archiving and Communication System) is fundamental for the structuring of a radiological environment without film. A PACS comprises, essentially, hardware and information systems interconnected in a network, oriented towards acquisition, storage (or archiving), retrieving and presentation of medical images to specialists entrusted with analyzing and assessing them. Cloud computing comes to support of PCAS, simplifying medical imaging sharing between health care organizations and promoting the virtualization of physical infrastructure to assure uninterrupted availability of the PCAS. Goal: This study aimed to implement a simplified PCAS in a private cloud computing environment, and subsequently to evaluate its security and performance. Methodology: The images that formed the new PCAS were obtained from the exiting PCAS of Centro de Ciência das Imagens e Física Médica of Hospital das Clinicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto - CCIFM/HCFMRP. To evaluate its security, scenarios were built within the following framework: 1) patient identification data anonymization through computational database cryptography, using the AES (Advanced Encription Standards) algorithm ; 2) transfer of encrypted medical images on the Internet using VPN (Virtual Private Network) over IPSec (Internet Protocol Security); and 3) safe traffic through Secure Shell (SSH) tunneling. Results: There was a performance drop on traffic of information to the cloud under the proposed security levels that suggests a relationship between increase in security and loss of performance, pointing to the need for performance studies when the project involving driving adoption in clinical environments PACS solution based on cloud computing.
 
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FABIOSOUSADESANTANA.pdf (720.25 Kbytes)
Publishing Date
2017-04-24
 
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