[發明專利]一種基于聯盟區塊鏈的醫療數據存儲共享方法及系統

有效

• 申請號: 202110047989.1
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112910840B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 唐宏;劉雙;向俊玲;周磊
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04L9/32;H04L67/1097;H04L67/1095;G06F21/60;G06F21/62;G06F21/64
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 王海軍

1.一種基于聯盟區塊鏈的醫療數據存儲共享方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、搭建聯盟區塊鏈及私有IPFS網絡，將模型中的各實體注冊到系統中，獲得公私鑰對，初始化系統，生成系統的公共參數與主密鑰；

S2、采用鏈上鏈下混合存儲結構實現醫療數據的安全存儲：患者從醫院獲取自身醫療數據，本地生成與醫療數據相關的訪問策略，利用多權限屬性基加密算法對醫療數據及訪問策略加密，得到密文，將密文本地存儲在搭建的私有IPFS網絡中，私有IPFS網絡為存儲在網絡中的密文分配一個獨一無二的IPFS哈希值并反饋給患者；患者將與密文對應的IPFS哈希值存儲在聯盟區塊鏈中；

多權限屬性基加密算法實現數據的加解密過程包括：

S211：初始化算法：輸入安全參數K，輸出全局公共參數GP、授權機構標識符aid和用戶身份標識符uid；

Setup(k)→(GP,aid,uid)

其中，Setup(·)表示初始化階段的輸入；

S212：屬性授權機構初始化算法：輸入全局公共參數GP；輸出該屬性相關授權機構的公鑰PK_aid與私鑰SKaid，其中公鑰PK_aid廣播給組織中各實體；

AuthSetup(GP)→{PK_aid,SK_aid}

其中，AuthSetup(GP)表示輸入全局公共參數GP；

S213：密鑰生成算法：輸入系統的全局公共參數GP，授權機構的私鑰SKaid，用戶標識符uid及屬性集S；輸出用戶屬性集相關聯的解密密鑰SK_uid；

KeyGen(GP,{SK_aid},uid,S)→SK_uid

其中，KeyGen(·)表示密鑰生成階段的輸入；

S214：加密算法：輸入系統的全局公共參數GP，該屬性相關授權機構的公鑰PK_aid，明文M，訪問策略A；輸出密文CT；

Encrypt(GP,{PK_aid},M,A)→CT

其中，Encrypt(·)表示加密階段的輸入；

S215：解密算法：輸入系統的全局公共參數GP，密文CT，與用戶屬性集相關聯的解密密鑰SK_uid；若屬性大于訪問策略中的屬性閾值，解密輸出明文M；否則，解密失敗，表達式如下：

Dec(GP,CT,SK_uid)→M；

S3、當數據請求者請求訪問患者的醫療數據時，通過在鏈上檢索類交易獲得密文的IPFS哈希值，數據請求者通過密文的IPFS哈希值在IPFS網絡中下載患者加密的原始醫療數據，但能否解密成功取決于數據請求者的自身屬性集合是否滿足患者設定的加密醫療數據訪問策略中的屬性閾值，若數據請求者的屬性集合滿足患者設定的訪問策略中的屬性閾值，則成功解密患者醫療數據，獲得數據明文；反之解密不成功。