随着医疗信息化建设的发展,医疗信息系统产生的大量临床数据通过数据交换的方式得到了充分的利用,从而实现了医院间的信息共享,医疗资源的最大化利用,并且从整体上提高了医疗服务的质量。临床数据交换中的图像存在数据量大、包含信息多的特点,如果在其传输过程中被截获、公开或修改,可能侵害患者隐私造成严重的后果。然而,现有的图像加密方法存在着一定的局限性,难以兼顾安全与效率,其中对称加密存在对密钥管理的安全性问题,而非对称加密效率较低,不适用于医学图像的加密。本论文针对国内外图像安全技术的发展现状与存在的问题,结合临床数据交换与医疗信息系统的业务需求,设计了一个高效、可靠的医学图像互操作系统并加以实现。针对图像头文件与像素数据之间的关联性,设计了一个基于RSA与AES的快速图像加密方法,引入校验机制,分别采用AES与RSA对像素数据与剩余信息进行加密；并在此基础上引入混沌序列,在不降低加密效率的条件下提高了安全性,同时支持并行运算,适用于大数据量的处理。在图像加密算法的基础上,本论文设计了一种公密钥发布模式,结合电子病历系统开发图像访问权限控制模块,并记录图像操作的日志,从而在互操作系统中实现对图像操作的控制,进一步保证图像数据的安全。