Secure Exchange of Medical Images Via Extended Visual Cryptography / Intercambio Seguro de Imágenes Médicas Mediante Criptografía Visual Extendida

ABSTRACT

ABSTRACT Medical image security is acquiring its importance to preserve the integrity and confidentiality of information (medical data) from malicious users given its importance in timely and successful diagnosis. In this context, several techniques have been developed to protect medical images, such as encryption, data hiding, image tagging, application of Hash algorithms, etc. This paper proposes a technique to cipher medical images by adding the metadata inside a cover image, based on extended visual cryptography as well as the inclusion of a Hash-like function to verify the integrity of the image and the metadata once they are recovered. The method proposed in this work is implemented using medical images with a grayscale resolution of [0,4095] that is a depth of 12 bits/pixel and color images with 24 bits/pixel depth. Experimental results prove the effectiveness of the proposed method in the task of secure exchange of medical images by allowing higher hiding capability, lower distortion in the visual quality of the image with the hidden medical data, as well as a means to verify the integrity of the sent data, compared to state-of-the-art.

RESUMEN

RESUMEN La seguridad de imágenes médicas está incrementando su importancia para preservar la integridad y la confidencialidad de la información (datos médicos), frente a usuarios malintencionados dada su importancia en el diagnóstico oportuno y acertado. En este contexto, se han desarrollado varias técnicas para proteger las imágenes médicas, como el cifrado, la ocultación de datos, el etiquetado de imágenes, la aplicación de algoritmos Hash, etc. Este trabajo propone una técnica para cifrar imágenes médicas añadiendo los metadatos dentro de una imagen de cubierta, basada en la criptografía visual extendida, así como la inclusión de una función tipo Hash para comprobar la integridad de la imagen y los metadatos una vez estos sean recuperados. El método propuesto en este trabajo se implementa utilizando imágenes médicas con una resolución en escala de grises de [0,4095] es decir una profundidad de 12 bits/ píxel e imágenes en color con 24 bits/píxel de profundidad. Los resultados experimentales demuestran la eficacia del método propuesto en la tarea de transmisión segura de imágenes médicas permitiendo una mayor capacidad de ocultamiento, una menor distorsión en la calidad visual de la imagen con los datos médicos ocultos, así como un medio para comprobar la integridad de los datos enviados, en comparación con los artículos publicados.