[發明專利]一種基于區塊鏈的醫療數據安全共享方法

有效

• 申請號: 202011172441.1
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112422522B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 柳毅;蔡楚君;凌捷;羅玉;歐毓毅
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;G06F21/60;H04L9/08;H04L9/06;G16H10/60;G06F21/64;G06F16/27
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 孔祥健

1.一種基于區塊鏈的醫療數據安全共享方法，其特征在于，采用區塊鏈中聯盟鏈的形式，構建一個基于區塊鏈的醫療數據安全共享系統；就診醫院將患者所產生的醫療數據的部分信息加密上傳至聯盟鏈中，加入該聯盟鏈的醫療機構通過給患者發送信息請求共享該醫療數據，醫療數據共享過程采用EIGamal加密算法和對稱加密算法混合加密，醫療機構獲得權限后從就診醫院應用程序接口下載完整醫療數據；

包括以下步驟：

S1、構建一個基于區塊鏈的醫療數據安全共享系統，并進行系統設置；

S2、患者至就診醫院就診，就診醫院將患者所產生的醫療數據的部分信息加密上傳至聯盟鏈中；

S3、加入聯盟鏈的醫療機構通過給患者發送信息請求共享醫療數據，醫療數據共享過程采用EIGamal加密算法和對稱加密算法混合加密；

S4、醫療機構獲得權限后從就診醫院應用程序接口下載完整醫療數據；

所述步驟S1中，系統設置包括：

S1-1、設置一個大素數q，其生成元為g，并利用生成元g生成q階循環群G_q；

S1-2、預設安全參數K，產生公開的系統參數，即：隨機選擇k←{0,1}^K；設置一個抗hash碰撞函數H：{0,1}^*→G_q，一個有效可逆hash函數H1：{0,1}^K→G_q；

所述步驟S3的具體過程如下：

身份確認過程：

步驟一：患者在系統設置的q值下，在{1,....,q-1}區間上隨機選擇一個值x作為自己的私鑰，然后計算h＝g^x，最后將(h,G_q,q,g)值作為公鑰發送至該聯盟鏈上；

步驟二：醫療機構向患者發送共享病歷請求m；

首先，醫療機構在{1,....,q-1}區間上隨機選擇一個值y作為臨時秘鑰；然后計算C₁＝g^y，并計算醫療機構端的共享秘密s_醫療機構＝h^y；將共享病歷請求信息m映射在G_q上的一個元素m'，即m'＝H(m)；計算C₂＝m'·s_醫療機構；最后將請求信息：(C₁,C₂)＝(g^y,m'·h^y)＝(g^y,m'·(g^x)^y)發送給患者；

步驟三：患者計算患者端的共享秘密s_患者＝C₁^x，然后驗證是否成立，如果成立，即驗證機構身份，如果驗證不通過，則請求結束；

數據發送過程：

步驟一：當醫療機構請求驗證通過之后，采用對稱加密算法對鏈上目標區塊的信息明文進行加密：首先隨機選擇k₁∈{0,1}^K，r₁∈Z_q并且計算k'₁＝H₁(k,k₁)，z₁＝g^r1，z₂＝h^r1·k'₁，生成密文C＝Enc(k₁,M)發送給醫療機構；

步驟二：當醫療機構收到密文C時，計算k_s＝z₂z₁^-r0，然后，利用k'_s，即可解密得到明文M＝Dec(k′_s,C)。

2.根據權利要求1所述的一種基于區塊鏈的醫療數據安全共享方法，其特征在于，所述步驟S2的具體過程如下：

S2-1、患者至就診醫院就診產生醫療數據；

S2-2、就診醫院將步驟S2-1產生的醫療數據完整地復制一份副本給患者；

S2-3、在經過患者的同意之后，就診醫院將患者的醫療數據的Hash值、患者的簽名、就診醫院的簽名、疾病關鍵詞在內的信息通過AES算法加密發布交易；

S2-4、將交易池中的交易打包成區塊；

S2-5、將打包好的區塊正式上鏈。