[發(fā)明專利]一種面向霧計算醫(yī)療系統(tǒng)的隱私保護控制方法

有效

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• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN109740383B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發(fā)明（設計）人: 顧振飛;王璇;陳凡;袁小燕;姜浩東;丁一
• 申請（專利權(quán)）人: 南京信息職業(yè)技術(shù)學院
• 主分類號: G06F21/62
• 分類號: G06F21/62;H04L29/06
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

一種面向霧計算醫(yī)療系統(tǒng)的隱私保護方法，采用層次化屬性加密方法，將屬性權(quán)威的權(quán)力與運算負載分散并提高其可擴展性，使之適用于動態(tài)變化的霧計算環(huán)境；其次對用戶的隱私信息進行加密處理，在加密過程中利用密文定長技術(shù)產(chǎn)生長度恒定的密文，在此基礎上利用外包解密技術(shù)修改密鑰生成算法，首先輸出一個原始私鑰，用戶在請求解密時利用密鑰轉(zhuǎn)換算法輸出一個轉(zhuǎn)換私鑰與一個Elgmal型密鑰，其中轉(zhuǎn)換私鑰交由解密服務器，而Elgamal型私鑰由用戶保存，解密服務器啟動密文轉(zhuǎn)換算法，利用轉(zhuǎn)換私鑰將密文轉(zhuǎn)換為Elgmal型密文，最后用戶僅需通過一個次乘就可以恢復明文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種隱私保護控制方法，具體涉及一種面向霧計算醫(yī)療系統(tǒng)的隱私保護控制方法，屬于網(wǎng)絡信息安全領(lǐng)域。

背景技術(shù)

霧計算醫(yī)療系統(tǒng)是一種基于霧計算的健康服務，它方便病人以及醫(yī)生隨時隨地地上傳、訪問、分析以及使用各類健康信息，如用戶身體狀態(tài)預測、疾病預防、病史分析、用藥分析等功能。其前身是基于云計算醫(yī)療系統(tǒng)，其過于集中化的系統(tǒng)設置使得醫(yī)療信息的交換往往伴隨著巨大的傳輸延遲從而服務質(zhì)量不甚理想。利用霧計算技術(shù)，可以賦予路由器、傳感節(jié)點、智能穿戴設備等位于云與醫(yī)療用戶之間的設備以計算能力和計算任務，在醫(yī)療系統(tǒng)網(wǎng)絡邊緣構(gòu)成一組龐大的計算集群，為醫(yī)療系統(tǒng)用戶提供更好的移動化支持。由于霧計算醫(yī)療系統(tǒng)當中存在大量的不穩(wěn)定連接，該系統(tǒng)在提供豐富而便捷的功能同時也對用戶的隱私造成了巨大的威脅。因此急需一套嚴格的數(shù)據(jù)保護與訪問權(quán)限控制技術(shù)，使之既可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全加密，又能夠方便加密者們自己自由地制定各種各樣的訪問策略。

發(fā)明內(nèi)容

為提高霧計算醫(yī)療系統(tǒng)的用戶隱私保護水平，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種面向霧計算醫(yī)療系統(tǒng)的隱私保護控制方法，其特征在于：基于根屬性權(quán)威、醫(yī)療系統(tǒng)霧設備、醫(yī)療系統(tǒng)用戶、醫(yī)療隱私存儲中心四種角色構(gòu)成的基于霧計算醫(yī)療系統(tǒng)的隱私保護控制系統(tǒng)，其中：

根屬性權(quán)威：是一個可信的權(quán)威機構(gòu)，負責霧計算醫(yī)療系統(tǒng)所有屬性的注冊以及系統(tǒng)公鑰的發(fā)布，同時負責對某些醫(yī)療系統(tǒng)霧設備進行授權(quán)使之成為具備發(fā)布用戶私鑰能力的局部屬性權(quán)威；

醫(yī)療系統(tǒng)霧設備：是位于醫(yī)療隱私存儲中心以及醫(yī)療系統(tǒng)用戶之間的設備，包括路由器、交換機以及傳感節(jié)點，具備一定的計算能力，承擔兩種任務：一是負責發(fā)布醫(yī)療系統(tǒng)用戶的私鑰；二是負責承擔一部分解密工作，參與醫(yī)療隱私的保護控制工作；

醫(yī)療隱私存儲中心：是位于本系統(tǒng)最核心位置的角色，它負責收集、存儲和管理醫(yī)療隱私，所有醫(yī)療隱私以密文的形式存儲在其中，當某些醫(yī)療系統(tǒng)用戶請求獲取必要的醫(yī)療隱私時，醫(yī)療隱私存儲中心負責將相關(guān)密文發(fā)送給該醫(yī)療系統(tǒng)用戶附近的醫(yī)療系統(tǒng)霧設備；

醫(yī)療系統(tǒng)用戶：是霧計算醫(yī)療系統(tǒng)的使用者，通過電腦、智能手機、穿戴設備接入到霧計算醫(yī)療系統(tǒng)當中，醫(yī)療系統(tǒng)用戶一方面可對采集到的醫(yī)療隱私執(zhí)行加密，為不同的醫(yī)療隱私制定不同的訪問策略并傳遞到醫(yī)療隱私存儲中心；另一方面可利用于自身屬性集合相關(guān)的用戶私鑰執(zhí)行解密獲取對應的醫(yī)療隱私，只有當醫(yī)療系統(tǒng)用戶的屬性集合與訪問策略足夠接近，醫(yī)療系統(tǒng)用戶才能夠獲取相關(guān)的醫(yī)療隱私；

在上述基于霧計算醫(yī)療系統(tǒng)的隱私保護控制系統(tǒng)上實現(xiàn)的隱私保護控制方法，采用層次化屬性加密方法，將屬性權(quán)威的權(quán)力與運算負載分散并提高其可擴展性，使之適用于動態(tài)變化的霧計算環(huán)境；其次對用戶的隱私信息進行加密處理，在加密過程中利用密文定長技術(shù)產(chǎn)生長度恒定的密文，在此基礎上利用外包解密技術(shù)修改密鑰生成算法，首先輸出一個原始私鑰，用戶在請求解密時利用密鑰轉(zhuǎn)換算法輸出一個轉(zhuǎn)換私鑰與一個Elgamal型私鑰，其中轉(zhuǎn)換私鑰交由解密服務器，而Elgamal型私鑰由用戶保存，解密服務器啟動密文轉(zhuǎn)換算法，利用轉(zhuǎn)換私鑰將密文轉(zhuǎn)換為Elgmal型密文，最后用戶僅需通過一個次乘就能夠恢復明文；

包括以下步驟：