远程医疗网络多路径数据安全传输9787121440724
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作者赵杰
出版社电子工业出版社
ISBN9787121440724
出版时间2021-04
装帧平装
开本16开
定价128元
货号11700566
上书时间2024-12-24
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作者简介
赵杰，国务院政府特殊津贴专家、全国五一劳动奖章、国家卫生计生委中青年突出贡献专家、河南省政府特殊津贴专家。国内医疗信息化与远程医疗学科带头人，兼任国家远程医疗中心、互联网医疗系统与应用国家工程实验室、河南省数字医疗工程技术研究中心、河南省精准医学重点实验室等机构的主任。长期致力于医疗信息化、远程医疗、智能医疗、精准医疗等领域的研究与实践工作。
目录
第1章 概述 1 1.1 远程医疗网络多路径传输研究背景 1 1.1.1 远程医疗数据传输网络中的安全性约束 2 1.1.2 远程医疗网络的安全目标和威胁 4 1.1.3 多路径数据传输 7 1.2 远程医疗网络面临的挑战与机遇 9 1.2.1 加密在数据传输中的应用与不足 9 1.2.2 高级持续性威胁问题 11 1.2.3 主动网络防御技术 13 1.2.4 利用多路径传输改善通信性能与安全性能 15 1.3 动态多路径传输技术 16 1.3.1 资源优化 18 1.3.2 终端通信 19 1.3.3 网络安全 19 1.4 本书组成 20 第2章 远程医疗网络体系结构 21 2.1 远程医疗网络系统 22 2.2 SDN 22 2.2.1 体系架构 23 2.2.2 OpenFlow协议 26 2.2.3 软件定义广域网 27 2.3 网络虚拟化 29 2.3.1 网络虚拟化类型 31 2.3.2 网络虚拟化优势 31 2.4 小结 32 第3章 现有的数据传输技术 33 3.1 路由方式 33 3.1.1 逐跳路由与源路由 33 3.1.2 单一路径路由传输与多路径传输 35 3.1.3 多路径模型 36 3.2 远程医疗系统网络安全防护 37 3.2.1 安全测度标准 37 3.2.2 远程医疗网络面对的主要攻击类型 40 3.2.3 远程医疗网络常用防御方法与手段 48 3.2.4 移动目标防御在远程医疗网络中的应用前景 49 3.3 小结 51 第4章 APT攻击下的远程医疗网络 53 4.1 APT概述 53 4.1.1 什么是APT 53 4.1.2 APT攻击的特征 54 4.1.3 APT攻击模式 59 4.1.4 APT示例 62 4.2 常规缓解网络安全手段面对的困境 63 4.2.1 如何判断系统遭遇到APT攻击 63 4.2.2 基于网络流量的APT检测模型 65 4.3 主动安全与未知危险 66 4.4 小结 68 第5章 多路径数据传输技术与设计 69 5.1 远程医疗网络中的典型多路径传输方案 69 5.1.1 数据链路层 71 5.1.2 网络层 73 5.1.3 传输层 75 5.2 多路径路由调度模式 83 5.2.1 轮询调度 84 5.2.2 加权轮询调度 85 5.2.3 哈希调度 86 5.2.4 基于预测的调度 87 5.3 多路径路由实施场所 92 5.3.1 基于终端主机的通信对流调度 92 5.3.2 基于交换机的本地流调度 93 5.3.3 基于控制器的集中式流调度 94 5.4 小结 95 第6章 动态多形态路由传输 96 6.1 远程医疗终端多样化无线接入技术 96 6.2 远程医疗网络动态防御 97 6.2.1 远程医疗网络动态架构 98 6.2.2 远程医疗终端动态标识信息 99 6.2.3 远程医疗信息动态多路径传输 101 6.3 多路径动态路由 102 6.3.1 确定性多路径动态路由 102 6.3.2 可变路径动态路由 103 6.4 小结 104 第7章 多路径路由传输设计 105 7.1 多路径路由传输问题 105 7.2 系统设计 108 7.2.1 系统设计目标 108 7.2.2 体系结构 109 7.2.3 功能模块 110 7.3 协议设计 112 7.4 路由策略 115 7.4.1 路径发现 115 7.4.2 路径管理 118 7.4.3 路径调度 119 7.5 路径多样性传输问题处理 123 7.5.1 数据包乱序 124 7.5.2 缓解乱序 125 7.6 小结 127 第8章 动态感知流量优化多路径路由设计 128 8.1 网络状态感知面临的问题 128 8.1.1 路径带宽变化 129 8.1.2 乱序问题 129 8.2 路径状态预测 130 8.3 流量优化算法设计 135 8.3.1 获取拥塞路径上的数据流 136 8.3.2 数据流优先级划分 136 8.3.3 流量路径重分配方案 137 8.4 小结 139 第9章 动态多路径路由跳变设计 140 9.1 动态多路径跳变 141 9.1.1 面临的问题 141 9.1.2 动态多路径跳变形式化描述 143 9.2 系统体系架构 145 9.2.1 跳变架构 146 9.2.2 触发策略 147 9.2.3 待选路径空间 147 9.2.4 服务流程 149 9.3 动态多路径跳变策略 151 9.3.1 基于分段迁移的路径选择 152 9.3.2 动态路径跳变流递送 153 9.3.3 路径分段更新 154 9.4 性能分析 157 9.4.1 安全性分析 157 9.4.2 抗攻击性分析 161 9.4.3 代价分析 162 9.5 小结 164 结束语 166 参考文献 168
内容摘要第1章概述1.1远程医疗网络多路径传输研究背景远程医疗系统依托信息系统，而信息传输系统是信息系统的中枢神经，高效、可靠、安全的信息传输是远程医疗系统可靠性与安全性的基石。信息传输的高效性、可靠性、安全性主要体现在信息(内容）的抗故障、抗拥塞、抗截获、抗破译能力方面，相关技术主要包括多路径传输、信息加密和传输安全等。远程医疗事业的蓬勃发展，使远程医疗传输系统需要承担更多流量、更多样化的业务，需要传输网络提供更可靠、高效的数据传输。随着计算技术的不断发展和计算成本的不断下降，攻击者侦测、截获、破译能力呈现快速提高的趋势，对现有的远程医疗网络通信控制系统构成了巨大的威胁。为积极应对此形势，亟须提高信息传输性能，加强信息安全。远程医疗系统的信息传输过程涉及信息、收发主体、传输网络三个基本组成部分，医疗信息本身的敏感度、时效性等都存在较大的差异，因此需要不同强度的安全措施与手段与之相适应，同时需要更加灵活的数据传输方式与安全措施。远程医疗网络主要负责内部网络的数据通信，通信资源和位置相对稳定，计算能力充足，但由于工作在公共网络环境下，传送的所有数据都有可能被窃听、篡改或破译，所以对于该网络，要解决在公共网络环境下进行安全数据传输，保证不被第三方攻击或窃取的防护技术问题。为此，需设计具有高安全性的防重放攻击、抗破解和劫持的安全通信协议，保证核心网络数据传输的安全。此外，近年来网络与信息安全技术的发展开始呈现网络传输能力与安全传输能力融合互补的趋势，因此改变传统网络信息传输采用的安全技术方法，通过整合网络能力实现数据安全通信能力的提升，成为网络化与一体化特性控制系统的迫切需求。
1.1.1远程医疗数据传输网络中的安全性约束
基于远程医疗数据传输网络应用的架构设计，对数据传输的安全性提出一些强制性要求。1)数据的机密性数据的机密性主要体现在网络中传输的信息在授权访问及面对网络攻击者时隐藏消息的能力上，使通过网络的任何消息保持机密。在远程医疗网络中，数据机密性用于确保敏感信息不被非法获得或使用，也就是使敏感信息不会泄露给未经授权的第三方。远程医疗会诊、医疗档案分发和远程手术等应用程序都需要依赖机密性。在这些应用程序中，对于传输高度敏感的数据，保证机密性的标准方法是使用基于密钥加密的数据。通常情况下，密码块链接方式是广泛适用于网络通信的安全加密方式。2)数据的真实性数据的真实性确保数据发送方的身份不被盗用。远程医疗网络中各网络节点间通过交互敏感数据，帮助医护工作者做出重要的决策。因此，对每个网络节点来说，确切知道接收的数据是否来自真实的发送方是非常重要的。否则，接收节点可能会执行一些错误的命令。此外，身份验证在网络中交换重要信息时是十分必要的。用于确认网络节点真实性的一般方法是使用消息身份验证代码、质询响应、签名和身份验证公钥等。
精彩内容
本书围绕远程医疗系统所面临的网络传输安全威胁和当前网络发展技术现状两个方面探讨如何实现安全、有效的网络数据传输，结合多路径路由技术与主流路由技术的兼容性，基于软件定义网络的灵活多路径路由的可扩展性、多路径路由实施的层次性、多路径路由调度方式、多路径路由实现架构组成等方面，探讨、研究了如何实现高效、安全的远程多路径路由数据传输。本书面向从事远程医疗网络的建设者与管理者、专业网络管理人员。本书基于远程医疗系统信息传递的特点，给出多路径路由传输设计，包含问题模型、系统设计、协议设计与路由策略，构建高效、安全运行的主动防御多路径路由信息传递系统，对促进远程医疗的开展具有现实意义。本书适合从事远程医疗网络的建设者与管理者，以及专业网络管理人员阅读。
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