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. / 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.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-04-19T15:09:08Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) tgr_thesis.pdf: 4801672 bytes, checksum: ce1d30377cfe8fad52dbfd02d55554e6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-19T15:09:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) tgr_thesis.pdf: 4801672 bytes, checksum: ce1d30377cfe8fad52dbfd02d55554e6 (MD5) Previous issue date: 2016-09-08 / The evolution of software service delivery has changed the way accountability is performed. The complexity related to cloud computing environments increases the difficulty in properly performing accountability, since the evidences are spread through the whole infrastructure, from different servers, in physical, virtualization and application layers. This complexity increases when the cloud federation is considered because besides the inherent complexity of the virtualized environment, the federation members may not implement the same security procedures and policies. The main objective of this thesis is to propose an accountability framework named CloudAcc, that supports audit, management, planning and billing process in federated cloud environments, increasing trust and transparency. Furthermore, CloudAcc considers the legal safeguard requirements presented in Brazilian Marco Civil da Internet. We confirm the CloudAcc effectiveness when some infrastructure elements were submitted against Denial of Service (DoS) and Brute Force attacks, and our framework was able to detect them. Facing the results obtained, we can conclude that CloudAcc contributes to the state-of-the-art once it provides the holistic vision of the cloud federated environment through the evidence collection considering the three layers, supporting audit, management, planning and billing process in federated cloud environments. / A maneira de realizar accountability tem variado à medida em que o modo de entrega de serviços de Tecnologia da Informação (TI) tem evoluído. Em ambientes de nuvem a complexidade de realizar accountability apropriadamente é alta porque as evidências devem ser coletadas considerando-se as camadas física, de virtualização e de aplicações, que estão espalhadas em diferentes servidores e elementos da infraestrutura. Esta complexidade é ampliada quando ocorre a federação das infraestruturas de nuvem porque além da complexidade inerente ao ambiente virtualizado, os membros da federação podem não ter os mesmos grupos de políticas e práticas de segurança. O principal objetivo desta tese é propor um framework de accountability, denominado CloudAcc, que suporte processos de auditoria, gerenciamento, planejamento e cobrança, em nuvens federadas, aumentando a confiança e a transparência. Além disso, o CloudAcc também considera os requisitos legais para a salvaguarda dos registros, conforme descrito no Marco Civil da Internet brasileira. A efetividade do CloudAcc foi confirmada quando alguns componentes da infraestrutura da nuvem foram submetidos a ataques de negação de serviço e de força bruta, e o framework foi capaz de detectá-los. Diante dos resultados obtidos, pode-se concluir que o CloudAcc contribui para o estado-da-arte, uma vez que fornece uma visão holística do ambiente de nuvem federada através da coleta de evidências em três camadas suportando os processos de auditoria, gerenciamento, planejamento e cobrança.

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. / 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.