[發(fā)明專利]一種基于區(qū)塊鏈的醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)交易系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010596979.9
• 申請(qǐng)日: 2020-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111913833B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔巍;艾振東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F11/14
• 分類號(hào): G06F11/14;G06F9/54;G06F16/27;G06F21/62;G16H10/60;G16H40/20
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 楊望仙

本發(fā)明屬于醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)一種基于區(qū)塊鏈的醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)交易系統(tǒng)。該系統(tǒng)在為醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)各參與方提供遠(yuǎn)程診斷、數(shù)據(jù)交易等交易功能基礎(chǔ)之上，通過(guò)區(qū)塊鏈同步健康數(shù)據(jù)索引實(shí)現(xiàn)分布式存儲(chǔ)，保證了病人健康數(shù)據(jù)的可用性，通過(guò)健康數(shù)據(jù)自定義加密、交易授權(quán)數(shù)據(jù)訪問(wèn)、參與方身份權(quán)限控制、醫(yī)院代理查詢、參與方信譽(yù)積分控制等策略保障病人健康數(shù)據(jù)的安全性與隱私性。為了適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)海量交易數(shù)據(jù)的場(chǎng)景需求，設(shè)計(jì)了基于有效交易量證明的共識(shí)算法，該共識(shí)算法確保相同時(shí)間內(nèi)收集有效交易數(shù)目最多的共識(shí)節(jié)點(diǎn)獲得出塊權(quán)利，相比于工作量證明等常見(jiàn)共識(shí)算法，具有吞吐量更高、允許共識(shí)節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)出入、共識(shí)選舉相對(duì)公平等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于區(qū)塊鏈的醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)交易系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著人口老齡化與慢性疾病的種類的增多，現(xiàn)代醫(yī)療保健體系壓力漸大，經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)是緩解醫(yī)療保健基礎(chǔ)設(shè)施壓力的有效解決方案。然而醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中存在著醫(yī)療數(shù)據(jù)泄露的隱患，根據(jù)HIPAA的統(tǒng)計(jì)[Healthcare?industry?ranks?8th?forcybersecurity?but?poor?dns?health?and?endpoint?security?of?concern，https://www.hipaajournal.com/healthcare-data-breach-statistics/，2018.]，醫(yī)療數(shù)據(jù)泄露數(shù)量逐年上升，2018年泄露達(dá)到13236569條，約為2017年的2倍。醫(yī)療數(shù)據(jù)泄露主要有以下一些問(wèn)題：隱私泄露、數(shù)據(jù)資產(chǎn)損失以及數(shù)據(jù)破壞(遺失/改動(dòng))，影響病人病情診斷。

作為緩解醫(yī)療保健系統(tǒng)壓力的有效解決方案，醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中病人(普通用戶)通過(guò)終端設(shè)備收集了海量的生理數(shù)據(jù)(以下稱醫(yī)療數(shù)據(jù))，由于數(shù)據(jù)量龐大，普通病人必須相信服務(wù)提供商并由服務(wù)提供商收集存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于第三方機(jī)構(gòu)，如何保證數(shù)據(jù)的安全與隱私成為各方關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題。傳統(tǒng)中心化醫(yī)療數(shù)據(jù)管理方案無(wú)論是基于私有云部署也好，還是基于公有云對(duì)外提供存儲(chǔ)服務(wù)，都將服務(wù)提供方(醫(yī)院)作為數(shù)據(jù)的管理者和擁有者，這對(duì)于病人本身而言并不公平，此外，這樣的數(shù)據(jù)管理模式下病人只能增、查自己的過(guò)往數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)是否外泄、不正當(dāng)傳播，病人無(wú)法得知也無(wú)法阻止。基于區(qū)塊鏈的醫(yī)療數(shù)據(jù)管理方案引入了區(qū)塊鏈賬本公開(kāi)透明、不可篡改的特性，改善了這一問(wèn)題。基于公鏈項(xiàng)目(例如以太坊)的方案[D.C.Nguyen,P.N.Pathirana,M.Ding,andA.Seneviratne,“Blockchain?for?secure?ehrs?sharing?of?mobile?cloud?based?e-health?systems,”IEEE?Access,vol.7,pp.66?792–66?806,2019.]普遍存在著交易吞吐量低的問(wèn)題，而目前基于聯(lián)盟鏈的醫(yī)療數(shù)據(jù)方案[Fan,K.,Wang,S.,Ren,Y.,Li,H.,Yang,Y.(2018).Medblock:Efficient?and?secure?medical?data?sharing?viablockchain.Journal?of?medical?systems,42(8),136.]盡管提升了交易吞吐量，但同樣忽略了病人對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)控制。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于區(qū)塊鏈的醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)交易系統(tǒng)，提供遠(yuǎn)程診斷、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)交易等功能。

本發(fā)明還確保病人對(duì)健康數(shù)據(jù)的管理控制權(quán)限。此外，為了優(yōu)化該場(chǎng)景下交易吞吐率，設(shè)計(jì)一種基于交易量證明的共識(shí)算法。

上述內(nèi)容可拆解為第一目的、第二目的以及第三目的。

本發(fā)明第一目的在于實(shí)現(xiàn)一套基于區(qū)塊鏈的醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)交易系統(tǒng)(ecoin系統(tǒng))，支持遠(yuǎn)程診斷、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)交易等功能。

本發(fā)明的第二目的在于為醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)交易系統(tǒng)中病人參與方提供一種健康數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)的數(shù)據(jù)管理方法。