基于区块链的医疗信息可信共享平台设计与实现
发布时间：2021-08-26 14:10
共享医疗健康大数据是提高医疗服务质量的重要保障。个人健康记录（Personal Health Record,PHR）存储的是患者一生的医疗健康活动信息,这些数据一般存放在医疗机构的信息系统中,造成了数据碎片化,不易被查询以及访问的问题,因此共享医疗数据已成为该领域的挑战性问题。本文通过对于传统的医疗信息共享平台的不足进行分析,研究了基于区块链的医疗信息共享平台,通过以太坊实现了医疗信息共享平台的DAPP系统。首先,针对共享平台的隐私保护问题提出了一种新的双重加密逻辑来对PHR信息进行保护,并且实现了对于PHR区块的管理;其次,针对医患之间对于PHR数据交易不公平,患者无法得到与他提供的医疗信息相对应的医疗服务的问题,设计并实现了一种基于以太坊智能合约的医患可信信息共享策略,通过管理合约,实现双方数据的可信交互;最后,为了解决以太坊共识算法资源浪费严重以及PHR区块生成时间不稳定等问题,提出了一种面向PHR的共识算法,从性能上保证医疗信息共享平台的稳定性。最后,通过对于医疗信息共享平台的分析,实现了一个基于B/S架构的医疗信息共享平台的DAPP程序,并且从PHR区块管理功能以及智能合约管...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SHA散列值生成如图所示，以身份证号作为用户ID进行匿名化处理，第二行是正确的身
因此，此处使用了一中分片存储技术 IPFS 技术来对存储。FS 星际文件传输系统(Inter-Planetart File System)是目前最新的网、基于 P2P 网络的一种分布式文件管理系统，他与其他分布式同有两点。 基于内容生成索引值：与其他分布式文件系统(例如 HDFS)等按照内容生成的索引值，即系统当获取到文件内容后，会根据一个 45 位的 hash 值用来作为这个文件的索引。用户可以通过访问相应的数据 与其他的分布式文件系统不同的一点是，其他的分布式文件系用来存储大数据文件，据调查 HDFS 的默认分片文件大小为 FS 的默认分片文件大小为 128MB；这些对于存储私钥 SK 这种是不会产是分片的，但是使用 IPFS，其默认分片大小为 256K件大小约为 600K，因此可以分成三块，当将数据上传到 IPFS过指令查看 IPFS 分块情况，如图 3-12 所示。
给测试使用三节点方式进行部署，三个节点分别部署在三个 Ubuntu16.04 系统上，ip 地址分别为 192.168.1.116、192.168.1.117、192.168.1.118，在三个节点上分别部署以太坊节点，并且也用这三个节点部署三个 IPFS 节点进行分片实现，在 192.168.1.116 节点上部署 mySql 库用来建立索引并且模拟医疗机构本地数据信息。5.1 医疗信息共享平台功能实现本医疗信息共享平台使用 SpringBoot 来作为系统的主要设计框架，使用JAVA+javaScript+HTML 语言进行系统的前后端编写，通过 web3j 与以太坊节点进行链接；后台智能合约使用 solidity 语言进行编写。根据上述的系统主要功能，此处根据系统功能引申出了一些功能，具体实现的功能如图 5-1 所示。医疗机构共享平台主要包括两类，一类是医疗机构，一类是数据所有方，其中医疗机构负责提供 PHR 信息并且获取用户信息等操作；数据所有方则是患者节点，真正的 PHR 数据的所有方，有权限对于 PHR 数据进行授权以供其他医疗机构进行数据的处理以及获取。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于沙普利值计算的区块链中PoS共识机制的改进[J]. 刘怡然,柯俊明,蒋瀚,宋祥福. 计算机研究与发展. 2018(10)
[2]区块链共识算法的发展现状与展望[J]. 袁勇,倪晓春,曾帅,王飞跃. 自动化学报. 2018(11)
[3]真实世界的大数据助推中医健康管理进入人工智能时代[J]. 梁文娜,林雪娟,俞洁,闵莉,李灿东. 中华中医药杂志. 2018(04)
[4]区块链技术及其在医疗领域的价值研究[J]. 倪培昆. 医学信息学杂志. 2018(02)
[5]基于医学本体的区域医疗信息共享平台理论探索[J]. 蒋秀林,谢静,陈玉娥. 包头医学院学报. 2018(01)
[6]去中心化的分布式存储模型[J]. 郝琨,信俊昌,黄达,王国仁. 计算机工程与应用. 2017(24)
[7]大数据战略背景下我国医学信息教育的战略发展方向[J]. 李后卿,郭紫. 中华医学图书情报杂志. 2017(09)
[8]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)
[9]医疗联合体国内外研究现状及发展动态[J]. 张翔,齐静,高梦阳,韩星,王洁,王蕾. 中国医院管理. 2017(07)
[10]区块链技术在教育领域的应用模式与现实挑战[J]. 杨现民,李新,吴焕庆,赵可云. 现代远程教育研究. 2017(02)
本文编号：3364385
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SHA散列值生成如图所示，以身份证号作为用户ID进行匿名化处理，第二行是正确的身
因此，此处使用了一中分片存储技术 IPFS 技术来对存储。FS 星际文件传输系统(Inter-Planetart File System)是目前最新的网、基于 P2P 网络的一种分布式文件管理系统，他与其他分布式同有两点。 基于内容生成索引值：与其他分布式文件系统(例如 HDFS)等按照内容生成的索引值，即系统当获取到文件内容后，会根据一个 45 位的 hash 值用来作为这个文件的索引。用户可以通过访问相应的数据 与其他的分布式文件系统不同的一点是，其他的分布式文件系用来存储大数据文件，据调查 HDFS 的默认分片文件大小为 FS 的默认分片文件大小为 128MB；这些对于存储私钥 SK 这种是不会产是分片的，但是使用 IPFS，其默认分片大小为 256K件大小约为 600K，因此可以分成三块，当将数据上传到 IPFS过指令查看 IPFS 分块情况，如图 3-12 所示。
给测试使用三节点方式进行部署，三个节点分别部署在三个 Ubuntu16.04 系统上，ip 地址分别为 192.168.1.116、192.168.1.117、192.168.1.118，在三个节点上分别部署以太坊节点，并且也用这三个节点部署三个 IPFS 节点进行分片实现，在 192.168.1.116 节点上部署 mySql 库用来建立索引并且模拟医疗机构本地数据信息。5.1 医疗信息共享平台功能实现本医疗信息共享平台使用 SpringBoot 来作为系统的主要设计框架，使用JAVA+javaScript+HTML 语言进行系统的前后端编写，通过 web3j 与以太坊节点进行链接；后台智能合约使用 solidity 语言进行编写。根据上述的系统主要功能，此处根据系统功能引申出了一些功能，具体实现的功能如图 5-1 所示。医疗机构共享平台主要包括两类，一类是医疗机构，一类是数据所有方，其中医疗机构负责提供 PHR 信息并且获取用户信息等操作；数据所有方则是患者节点，真正的 PHR 数据的所有方，有权限对于 PHR 数据进行授权以供其他医疗机构进行数据的处理以及获取。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于沙普利值计算的区块链中PoS共识机制的改进[J]. 刘怡然,柯俊明,蒋瀚,宋祥福. 计算机研究与发展. 2018(10)
[2]区块链共识算法的发展现状与展望[J]. 袁勇,倪晓春,曾帅,王飞跃. 自动化学报. 2018(11)
[3]真实世界的大数据助推中医健康管理进入人工智能时代[J]. 梁文娜,林雪娟,俞洁,闵莉,李灿东. 中华中医药杂志. 2018(04)
[4]区块链技术及其在医疗领域的价值研究[J]. 倪培昆. 医学信息学杂志. 2018(02)
[5]基于医学本体的区域医疗信息共享平台理论探索[J]. 蒋秀林,谢静,陈玉娥. 包头医学院学报. 2018(01)
[6]去中心化的分布式存储模型[J]. 郝琨,信俊昌,黄达,王国仁. 计算机工程与应用. 2017(24)
[7]大数据战略背景下我国医学信息教育的战略发展方向[J]. 李后卿,郭紫. 中华医学图书情报杂志. 2017(09)
[8]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)
[9]医疗联合体国内外研究现状及发展动态[J]. 张翔,齐静,高梦阳,韩星,王洁,王蕾. 中国医院管理. 2017(07)
[10]区块链技术在教育领域的应用模式与现实挑战[J]. 杨现民,李新,吴焕庆,赵可云. 现代远程教育研究. 2017(02)
本文编号：3364385
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