基于区块链的电子病历隐私数据保护共享研究

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近年来,医院正在逐渐采用电子病历(EMR)的方式去记录病人的医疗信息,这极大的提升了便捷性。病人的EMR通过数据共享平台实现病人医疗数据的共享。但是,传统的医疗数据共享平台存在很大的问题,例如,效率低下、电子病历标准的差异性、无法实时共享等。尤其是,医疗数据的隐私性和医疗数据的中心化存储严重阻碍了医疗数据在病人和医院之间的共享,并且存储在各个医疗机构的数据信息由于利益的驱使易被不法机构窃取,极大的阻碍了电子病历的进一步发展。区块链技术具有去中心化、安全可信、集体维护和不可篡改等特点,适用于数据保护和共享领域。国内外对医疗数据的共享进行了不少的研究,但是对于医疗数据隐私保护缺乏有效的方案。故本文针对医疗数据隐私保护方面的不足,对利用区块链实现电子病历的安全存储和共享进行了研究。针对隐私信息泄漏和难于共享的问题,首先,本文提出了一个基于联盟链的隐私保护数据共享模型。对于数据隐私泄漏,提出了(,,6))匿名隐私算法,医疗数据通过算法处理后存储到IPFS。为了能够限制用户的访问权限,设计了纠错码Hash函数。通过理论分析和实验证明,提出的联盟链和(,,6))隐私匿名算法模型能够在保护数据隐私的前提下,实现病人和医院之间的数据安全共享。对比前人的模型,该模型具有所需节点少、减少主链压力、容错性强和病人对EMR完全控制等优势。其次,考虑到医院的分布和准入,发现公有链的特性更加适合作为系统架构的底层。故进一步提出了一个私有链和公有链的隐私保护数据共享方案,去解决EMR隐私信息泄漏和难于共享的问题。此外,基于ECC提出了一种节点身份验证机制和ABAC授权访问的机制,能够解决病人对EMR数据的控制问题和EMR数据授权访问问题。通过理论分析和实验证明,提出私有链和公有链的隐私保护数据共享方案能够在保护数据隐私的前提下,实现病人和医院之间的数据安全共享。对比前人的验证机制,验证方案效率更高,安全性更高。
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