[發明專利]一種醫療聯盟鏈輕量級動態自主跨鏈交互方法

有效

• 申請號: 201911187519.4
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110993044B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 喬蕊;秦澤華;范克濤;秦杰;郭錦權;周帥;白采瑩
• 申請（專利權）人: 周口師范學院
• 主分類號: G16H10/60
• 分類號: G16H10/60;G06F21/62
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 張立強

本發明屬于醫療聯盟鏈技術領域，公開一種醫療聯盟鏈輕量級動態自主跨鏈交互方法，包括：構建基于門限數字簽名的跨鏈共識機制；構造跨鏈路徑證明簽名，包括：群密鑰生成與共享、門限子群簽名生成及路徑證明更新；實現不同聯盟鏈節點間價值轉移。本發明簡化了醫療聯盟鏈結點間通信拓撲，給出基于智能合約狀態周期的結點跨鏈通信模型及結點跨鏈通信身份可信性路徑證明構造規則，進行鏈間交易交互式可信路徑證明的動態構造與驗證；將多個聯盟鏈驗證結點列表對跨鏈交易的共識過程建模為存在多個特權子群的門限數字簽名過程，從而在不增加計算復雜性的前提下，將基于驗證結點列表的聯盟鏈內部共識擴展為聯盟鏈間跨鏈共識。

技術領域

本發明屬于醫療聯盟鏈技術領域，尤其涉及一種醫療聯盟鏈輕量級動態自主跨鏈交互方法。

背景技術

現有研究醫療數據存儲和管理研究主要圍繞云服務技術、霧計算和邊緣計算，比較典型的研究有：文獻[1]([1]Singh K,Batten L.Aggregating privatized medicaldata for secure querying applications.Future Generation Computer Systems,2017,7(72):250–263.https://doi.org/10.1016/j.future.2016.11.028.)提出基于非標準對角數據聚合方法共享敏感數據的解決方案；文獻[2]([2]Jabeen F,Hamid Z,WadoodA,et al.Enhanced Architecture for Privacy Preserving Data Integration in aMedical Research Environment[J].IEEE Access,2017:13308-13326.)提出基于上下文感知隱私保護方案；文獻[3]([3]Al Hamid H A,Rahman S M M,Hossain M S,et al.Asecurity model for preserving the privacy of medical big data in a healthcarecloud using a fog computing facility with pairing-based cryptography[J].IEEEAccess,2017,5:22313-22328.)提出基于霧計算設施的安全模型；文獻[4,5]([4]寧振宇,張鋒巍,施巍松.基于邊緣計算的可信執行環境研究[J].計算機研究與發展,2019,56(07):1441-1453.)([5]Fernández-Caramés T M,Fraga-Lamas P.A Review on the Use ofBlockchain for the Internet of Things[J].IEEE Access,2018,6:32979-33001.)部分研究提出將邊緣計算作為云架構的補充，然而邊緣設備和云服務器之間的大量數據傳輸仍會導致底層網絡擁塞，且無法實現不同利益主體間智能設備的自主交互。然而，上述解決方案都依賴于完全受信的第三方，采用認證和密鑰協議方案提高醫學信息共享的安全性，容易受到離線密碼猜測攻擊和特權內線攻擊，因此很難實現跨機構臨床試驗數據安全、可追溯共享和管理。與中心化管理方式不同，區塊鏈采用鏈式結構對包含完整交易歷史的數據賬本進行分布式存儲，具有較強的防篡改能力，方便為醫學臨床數據提供完整性及可追溯性管理，從而提升醫學臨床數據應用安全性和效能，被認為是一種可行的解決方案。

2008年，論文《Bitcoin:A peer-to-peer electronic cash system》首次闡述區塊鏈核心體系架構，利用哈希鏈、制造工作延遲、激勵機制等手段突破許多學術界傳統難題，將區塊鏈技術作為底層安全技術運用到金融領域，催生了多種加密數字貨幣，區塊鏈技術作為底層安全技術引起了密碼學界及其他各界的廣泛關注。區塊鏈按照結點準入方式分為公有鏈、私有鏈及聯盟鏈，其中，聯盟鏈能夠在去中心化監督方式下，由機構預設授權準入及共識機制，實現對用戶分級管理及可信結點間價值自主動態流動，并實現API限定查詢，醫療領域聯盟鏈相關研究已相繼出現。