基于区块链和隐私保护的医疗健康数据安全模型研究
发布时间：2021-01-29 12:49
医疗健康数据精确的记录着每个人曾用的和过敏的药物、每次就医信息、疾病、手术以及各项生命体征,将医疗健康数据更安全的存储和共享成为电子医疗系统领域的研究重点。在实际应用中,医疗机构利用云服务器进行医疗数据的存储和共享,这在一定程度上提高了存储、检索和共享医疗数据的效率,但是拥有病人电子病历的特定医疗机构可以控制一些敏感数据不被共享。由于病人的电子病历是由医疗机构存储在半可信的第三方服务器上,如果攻击者攻击第三方服务器或者受到高价值敏感信息的诱惑,这将导致服务器上所有医疗数据信息完全公开。因此,综合各种安全和隐私泄漏风险因素,建立一个去中心化,可追溯以及防篡改的安全模型,能够在很大程度上解决安全存储难和共享难问题。本文从医疗健康数据安全模型、医疗机构联盟的共识机制以及医疗健康数据的隐私保护三个方面对安全存储和共享模型展开研究。主要工作如下:1.研究医疗健康数据安全模型问题。针对各个医疗机构之间共享困难的问题,提出一种基于区块链的医疗健康数据安全模型。通过将医疗机构进行分级,组成具有不同作用的联盟群,引入分布式数据存储原始医疗健康数据密文并使用区块链存储数据记录等重要信息,利用改进的新模型和...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
对称加密过程
硕士学位论文2.1.2 非对称加密算法非对称加密算法也称公钥加密体系，与使用相同密钥加解密的对称加密算法不同，非对称加密算法拥有一个公私钥对并且在加密和解密期间使用不同的密钥。所以相对于对称加密算法来说，虽然公钥加密解密速度较慢，但是无密钥分发及安全性的问题。同时公钥加密可以进行数字签名验证身份。如图 2.2，表示简单公钥加密模型，发送方 Alice 向 Bob 发送消息，但是 Alice不希望除了 Bob 以外的人知道自己发送的消息，于是 Alice 利用通过 Bob 的公钥将要发送的信息进行加密，这意味着 Bob 只有利用自己的私钥才能成功解密 Alice 发送的信息。同样的，如果 Alice 在发送信息时希望 Bob 知道该消息是自己发的而不是另一个身份发送的，Alice 可以用自己的私钥将发送的信息进行加密，这样 Bob 在用 Alice 的公钥成功解密该信息就可以确定信息是 Alice 发送的。
基于区块链和隐私保护的医疗健康数据安全模型研究树是基于哈希算法的数据结构。在默克尔树中，数据将被分成几最底层。首先，对小数据块进行哈希处理，然后合并两个子节希运算，重复这种方法直到只有一个根哈希[31][32]。使用默克尔树是否被篡改非常有用。3 所示，有 A,B,C,D 四块数据，通过哈希计算分别得到他们各自a 和 b 相加后进行哈希得到哈希值 e,同样的方式 c 和 d 得到哈希希计算后得到 g 就是默克尔树的根节点。在检查数据是否被篡的值是否发生改变，如果根节点相同，则数据没有发生变化，下依次进行查找。假设数据 C 被篡改了，那么 C 经过哈希计算一份数据依次为 a,b,c ,d,e,f ,g 。由于 g g，比较根节点的两个 e e，下一步比较哈希值为f 的两个子节点，发现 c c但 d C 被篡改。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于区块链的医疗数据共享模型研究[J]. 薛腾飞,傅群超,王枞,王新宴. 自动化学报. 2017(09)
[2]区块链技术综述[J]. 沈鑫,裴庆祺,刘雪峰. 网络与信息安全学报. 2016(11)
[3]国务院办公厅关于促进和规范健康医疗大数据应用发展的指导意见[J]. 甘肃医药. 2016(07)
[4]区块链技术发展现状与展望[J]. 袁勇,王飞跃. 自动化学报. 2016(04)
[5]基于LSSS共享矩阵无授权策略的属性密码解密效率提高方案[J]. 刘梦君,刘树波,王颖,王晶,李永凯,曹辉. 电子学报. 2015(06)
[6]面向云存储的高效动态密文访问控制方法[J]. 洪澄,张敏,冯登国. 通信学报. 2011(07)
[7]基于配对函数的对称加密算法[J]. 朱保平. 南京理工大学学报(自然科学版). 2003(06)
本文编号：3006913
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
对称加密过程
硕士学位论文2.1.2 非对称加密算法非对称加密算法也称公钥加密体系，与使用相同密钥加解密的对称加密算法不同，非对称加密算法拥有一个公私钥对并且在加密和解密期间使用不同的密钥。所以相对于对称加密算法来说，虽然公钥加密解密速度较慢，但是无密钥分发及安全性的问题。同时公钥加密可以进行数字签名验证身份。如图 2.2，表示简单公钥加密模型，发送方 Alice 向 Bob 发送消息，但是 Alice不希望除了 Bob 以外的人知道自己发送的消息，于是 Alice 利用通过 Bob 的公钥将要发送的信息进行加密，这意味着 Bob 只有利用自己的私钥才能成功解密 Alice 发送的信息。同样的，如果 Alice 在发送信息时希望 Bob 知道该消息是自己发的而不是另一个身份发送的，Alice 可以用自己的私钥将发送的信息进行加密，这样 Bob 在用 Alice 的公钥成功解密该信息就可以确定信息是 Alice 发送的。
基于区块链和隐私保护的医疗健康数据安全模型研究树是基于哈希算法的数据结构。在默克尔树中，数据将被分成几最底层。首先，对小数据块进行哈希处理，然后合并两个子节希运算，重复这种方法直到只有一个根哈希[31][32]。使用默克尔树是否被篡改非常有用。3 所示，有 A,B,C,D 四块数据，通过哈希计算分别得到他们各自a 和 b 相加后进行哈希得到哈希值 e,同样的方式 c 和 d 得到哈希希计算后得到 g 就是默克尔树的根节点。在检查数据是否被篡的值是否发生改变，如果根节点相同，则数据没有发生变化，下依次进行查找。假设数据 C 被篡改了，那么 C 经过哈希计算一份数据依次为 a,b,c ,d,e,f ,g 。由于 g g，比较根节点的两个 e e，下一步比较哈希值为f 的两个子节点，发现 c c但 d C 被篡改。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于区块链的医疗数据共享模型研究[J]. 薛腾飞,傅群超,王枞,王新宴. 自动化学报. 2017(09)
[2]区块链技术综述[J]. 沈鑫,裴庆祺,刘雪峰. 网络与信息安全学报. 2016(11)
[3]国务院办公厅关于促进和规范健康医疗大数据应用发展的指导意见[J]. 甘肃医药. 2016(07)
[4]区块链技术发展现状与展望[J]. 袁勇,王飞跃. 自动化学报. 2016(04)
[5]基于LSSS共享矩阵无授权策略的属性密码解密效率提高方案[J]. 刘梦君,刘树波,王颖,王晶,李永凯,曹辉. 电子学报. 2015(06)
[6]面向云存储的高效动态密文访问控制方法[J]. 洪澄,张敏,冯登国. 通信学报. 2011(07)
[7]基于配对函数的对称加密算法[J]. 朱保平. 南京理工大学学报(自然科学版). 2003(06)
本文编号：3006913
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