[發明專利]基于區塊鏈與代理重加密的可信基因檢測及數據共享方法

有效

• 申請號: 201711062477.2
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN108063752B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 翁健;李明;張悅;陳墩金;楊安家;羅偉其
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08;H04L9/06;G06F21/62
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻

本發明公開了一種基于區塊鏈與代理重加密技術的可信基因檢測及數據共享方法，應用在基于依次連接的應用管理層、區塊鏈層以及分布式數據存儲層的應用系統。該方法建立基于區塊鏈技術的檢測機構和醫院的信譽度管理方案，解決第三方機構隨意給出檢測結果的問題。同時，基于公鑰加密方案，保護個人用戶的隱私數據，使得個人對自己的基因數據有完全的控制權和所有權。最后，在區塊鏈智能合約中實現一種可撤銷的代理重加密方案，保證科研機構在得到個人用戶授權之后獲取基因組數據。

技術領域

本發明涉及網絡空間安全技術領域，具體涉及一種基于區塊鏈與代理重加密技術的可信基因檢測及數據共享方法。

背景技術

2015年1月，國家公布了產前篩查與診斷高通量測序試點單位，4月公布了腫瘤診斷與治療高通量基因測序試點單位，表明了政府推動精準醫療發展的決心。基因測序是精準醫療計劃的核心手段。基因檢測可以對疾病的易感基因及對應位點進行檢測，實現腫瘤，心血管疾病，免疫代謝疾病的風險評估。對于疾病的預防與治療有重要意義。但是，基因測序的價格之前一直久高不下，在10多年前，基因測序成本約為幾十億美金。直到最近，才逐漸將成本控制到人們可以接受的價格。2017年1月在美國舊金山召開的JP Morgan會議，全球最大的測序儀制造商illumina宣布NovaSeq，目標是將測序成本降到100美金，折合人民幣只有不到1000塊。“舊時王謝堂前燕，飛入尋常百姓家”，如此低廉的價格，讓越來越多的普通民眾也開始關注基因檢測。

實際上，基因檢測有三種方式，第一種是測基因組上的某些區域(與特定疾病相關)，用來預測與判別某種特定的疾病。此時，主流方法是經目標區域富集之后測序，該方法的測序量很小，成本價格在1000塊以內。第二種方法是，用基因芯片檢測對多個位點(與特定疾病相關)進行檢測，價格在數千元不等。第三種方法是全基因組測序。能獲得更完整的基因組序列信息，提高對疾病風險估計的準確性，但是這種方法的成本最高，最少也需要數萬元。實際上，目前市場上存在著管理亂象，標準不統一等眾多問題。有的無良商家甚至混淆幾種檢測的概念，知道看基因檢測報告需要豐富的先驗知識，而這些知識不是普通民眾能掌握的，竟用簡單目標基因測序冒充全基因檢測，欺騙消費者。

如果基因檢測公司自身可以提供可靠的服務，加大監管力度，保證其提供的每一次檢測結果都是可靠可信的，那么，也就不會出現基因檢測市場亂象的情況了。為此，我們引入區塊鏈技術，設計基于區塊鏈可信基因檢測及數據共享方法，來保證其提供的每一次檢測結果的可靠性。同時，為了保證基因數據的隱私性，我們引入了可撤銷的代理重加密來實現對用戶分發出的基因數據的保密性控制。

區塊鏈簡介：區塊鏈技術是當今一項十分具有影響力的技術。被譽為顛覆世界的下一代互聯網新技術。區塊鏈通過將數據以區塊的形式組織起來，分布于網絡中的各個節點，由于每個節點的地位平等，沒有客戶端和服務器的概念，就從根本上實現了去中心化。又由于在每一次記錄的過程中，數字簽名、哈希指紋等密碼學手段保證了其每一塊數據的不可篡改性。所以，基于區塊鏈的應用具有不可篡改性和去中心化的性質。

代理重加密技術簡介：代理重加密是近年來密碼學領域的一個熱點研究話題，它在數字版權保護、加密電子郵件轉發和云計算等場合有著廣泛的應用。在代理重加密中，代理者在獲得由授權人產生的針對被授權人的轉換鑰后，就能將原本針對授權人的密文轉換為針對被授權人的密文。然后被授權人只需利用其私鑰就可以解密該轉換后的密文。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中的上述缺陷，提供一種基于區塊鏈與代理重加密技術的可信基因檢測及數據共享方法，該方法通過建立第三方檢測機構的信譽度管理機制，將個人基因組數據的檢測、保存、共享等過程通過公鑰加密方案，以智能合約的形式在區塊鏈中進行操作，用戶無需依賴第三方來存儲其基因組數據，數據的保存及使用都依賴于用戶本人，解決當前基因檢測市場混亂，隨意給出檢測結果以及個人基因數據隱私泄露等問題。

本發明的目的可以通過采取如下技術方案達到：