پنهان نگاري در تصاوير ديجيتال پزشكي بوسيله الگوريتم ايمني مصنوعي

Digital Medical Image Steganography Based On Artificial Immune Systems

چكيده حفظ امنيت اطلاعات ديجيتالي كه در يك بستر ارتباطي آزاد ماننداينترنت فرستاده مي‌شود، هميشه بحث برانگيز بوده است. از سوي ديگر تغيير تصاوير آنالوگ به ديجيتال در تجهيزات پزشكي و همچنين ورود سيستم هاي جديد در حوزه سلامت، باعث شده است كه روشهاي تشخيص و درمان از راه دور مورد توجه قرار گيرد و مراكز درماني را به سوي جهان ديجيتال و ارتباط از طريق داده هاي ديجيتالي سوق دهد، اما از آنجا كه ذخيره و ارسال اطلاعات پزشكي به صورت ديجيتال، با فرمت استاندارد مي باشد و انتقال اين اطلاعات از طريق اينترنت صورت ميگيرد، خطرهاي جديدي همچون انتشار اطلاعات بيمار و يا تغيير مغرضانه آن، متوجه اطلاعات پزشكي مي شود. از اين رو استفاده از تكنيك هايي جهت پنهان سازي اطلاعات بيماري در قالب تصاوير مربوطه و انتقال امن به ساير نقاط يكي از ملزومات لازم و ضروري است. بنابراين در اين پژوهش جهت پنهان سازي اطلاعات بيماري در قالب پيامهايي به تصاوير پزشكي از سيستم ايمني مصنوعي استفاده مي گردد. با توجه به شبيه سازي روش پيشنهادي، مشاهده گرديد كه ميزان مقاوت روش پيشنهادي در برابر حملات مختلف در محيط اينترنت، ميزان شباهت نهايي تصوير پنهان سازي شده نسبت به تصوير اصلي و در نهايت ميزان مقاومت و كيفيت تصوير اطلاعات پنهان سازي شده نسبت به ساير روشهايLin,Yang,Chang,Wu به صورت ميانگين در حدود 11.6% بهبود داده شده است. ميزان كيفيت تصاوير پنهان نگاري شده در روش پيشنهادي 72% بوده كه نسبت به ساير روشهاي مشابه در حدود 1.18% بهبود داشته است. درنهايت نيز ميزان مقاومت روش پيشنهادي نسبت به ساير روشهاي مشابه در حدود 1.18% بهبود يافته است.

Abstract Recently, majority of the medical data and information are in digital form. In addition, many medical facilities including storage and transmission takes place through communication channels. However, providing the security of the digital information always is a challenges issue specially over unsecured channels such as Internet. Since the medical information are exposed to new risks such as releasing and/or biased tampering of patient information, the use of image watermarking techniques to protect the patient information and provide security over transmission is seems to be critical and so demanding. In this study, the artificial immune system is used to embed the patient information in the form of messages into medical images. Experimental results on the proposed method show serious improvements on robustness of the watermark, capacity, and watermarked image’s quality as compared to state-of-the-arts image watermarking techniques. Not only, the robustness of the proposed technique is increased to 11.6% but also, the quality is improved around 1.18% as compared to other similar techniques. Furthermore, the resistance of the proposed method improved by 1.18%.