[發(fā)明專利]一種基于聯(lián)盟區(qū)塊鏈的醫(yī)療數(shù)據(jù)存儲(chǔ)共享方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110047989.1
• 申請(qǐng)日: 2021-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112910840B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐宏;劉雙;向俊玲;周磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L9/40
• 分類號(hào): 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(wù)所 50215
• 代理人: 王海軍

本發(fā)明涉及醫(yī)療數(shù)據(jù)共享技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于聯(lián)盟區(qū)塊鏈的醫(yī)療數(shù)據(jù)存儲(chǔ)共享方法及系統(tǒng)，包括：存儲(chǔ)醫(yī)療數(shù)據(jù)時(shí)，利用多權(quán)限屬性基加密算法將原始醫(yī)療數(shù)據(jù)及訪問(wèn)策略加密，將密文存儲(chǔ)到私有IPFS系統(tǒng)中，IPFS系統(tǒng)為存儲(chǔ)的密文分配一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的哈希值，將哈希值存儲(chǔ)在聯(lián)盟區(qū)塊鏈Fabric上，以此提高醫(yī)療數(shù)據(jù)存儲(chǔ)效率及安全性；其中私有IPFS網(wǎng)絡(luò)可以提高系統(tǒng)效率，多權(quán)限屬性基加密算法能夠保障患者醫(yī)療數(shù)據(jù)的安全性及患者對(duì)自身醫(yī)療數(shù)據(jù)的完全掌控。本發(fā)明方法適用于醫(yī)療數(shù)據(jù)存儲(chǔ)共享、加密數(shù)據(jù)訪問(wèn)控制領(lǐng)域；基于IPFS的聯(lián)盟式醫(yī)療區(qū)塊鏈將賦予醫(yī)療數(shù)據(jù)存儲(chǔ)共享系統(tǒng)更高的安全性與高效性，提高用戶醫(yī)療數(shù)據(jù)的隱私性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聯(lián)盟區(qū)塊鏈、醫(yī)療數(shù)據(jù)共享技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于聯(lián)盟區(qū)塊鏈的醫(yī)療數(shù)據(jù)存儲(chǔ)共享方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

生活中往往出現(xiàn)這類問(wèn)題，患者就醫(yī)時(shí)，如果醫(yī)生想要獲悉患者先前的就診記錄，需耗費(fèi)時(shí)間翻閱多本之前不同醫(yī)院開(kāi)具的病歷。由于紙質(zhì)病歷存在易丟失易損毀的弊端，導(dǎo)致難以獲得患者完整的就診記錄。隨著互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)療數(shù)據(jù)信息化進(jìn)程已逐步走向正軌，然而類似電子病歷系統(tǒng)(Electronic medical records,EMR)、電子健康記錄系統(tǒng)(Electronic health records,EHR)、個(gè)人健康記錄(Personal healthrecords,RHR)這類中心化的醫(yī)療數(shù)據(jù)存儲(chǔ)共享平臺(tái)，大多數(shù)由第三方機(jī)構(gòu)管理醫(yī)療數(shù)據(jù)，不但易遭遇惡意攻擊，導(dǎo)致數(shù)據(jù)被篡改、隱藏、遺失，無(wú)法保證數(shù)據(jù)的安全性與完整性；同時(shí)因管理方式、存檔習(xí)慣存在差異，使得各機(jī)構(gòu)之間數(shù)據(jù)共享成為困擾。因此急需一種不可篡改、安全高效、透明可信賴的技術(shù)解決當(dāng)前醫(yī)療行業(yè)出現(xiàn)的問(wèn)題。區(qū)塊鏈作為當(dāng)下最受關(guān)注的新興技術(shù)，成為首選的解決方案。

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，作為比特幣的底層核心技術(shù)，起源于中本聰于2009年發(fā)表在密碼學(xué)組件中的文章《Bitcoin:A Peer-to-Peer Electronic CashSystem》。區(qū)塊鏈技術(shù)的核心特點(diǎn)在于去中心化，即系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)地位相同，沒(méi)有超級(jí)節(jié)點(diǎn)，拋棄第三方管理機(jī)構(gòu)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)共同監(jiān)管維護(hù)這個(gè)分布式記賬本。同時(shí)區(qū)塊鏈集成共識(shí)算法、密碼學(xué)原理、分布式存儲(chǔ)等多項(xiàng)成熟技術(shù)，用以確保鏈上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全性和完整性。如區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)上鏈前被組織成默克爾樹(shù)的結(jié)構(gòu)打包成區(qū)塊，區(qū)塊頭存儲(chǔ)樹(shù)根的哈希值，一旦樹(shù)中某個(gè)位置作出細(xì)微修改，塊頭中的哈希值會(huì)發(fā)生變化，保證了鏈上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)不可篡改。區(qū)塊鏈按系統(tǒng)控制權(quán)與交易信息是否公開(kāi)分成三類：公有鏈、聯(lián)盟鏈、私有鏈，其中聯(lián)盟鏈介于公有鏈和私有鏈之間，指只有被授予身份認(rèn)證的節(jié)點(diǎn)才能加入網(wǎng)絡(luò)，聯(lián)盟鏈的使用必須是帶有權(quán)限的限制訪問(wèn)，因此聯(lián)盟區(qū)塊鏈最適合解決醫(yī)療數(shù)據(jù)存儲(chǔ)共享的架構(gòu)。

基于區(qū)塊鏈的醫(yī)療數(shù)據(jù)存儲(chǔ)共享方法，雖然可以為醫(yī)療數(shù)據(jù)提供安全性及防篡改的優(yōu)勢(shì)，但由于醫(yī)療數(shù)據(jù)不僅包含文本、數(shù)字這類小規(guī)模的文件，同時(shí)還可能包含患者醫(yī)學(xué)影像、診斷流程視頻等大宗文件。區(qū)塊鏈則對(duì)鏈上區(qū)塊的大小存在約束；同時(shí)數(shù)據(jù)只能添加到鏈上，不能從鏈上刪除，導(dǎo)致區(qū)塊鏈賬本不斷擴(kuò)張，鏈上存儲(chǔ)壓力過(guò)大。除此之外區(qū)塊鏈系統(tǒng)要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)都要本地存儲(chǔ)完整的賬本，數(shù)據(jù)的重復(fù)存儲(chǔ)造成了系統(tǒng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，對(duì)新加入系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)也提出較高的存儲(chǔ)空間要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決當(dāng)前醫(yī)療數(shù)據(jù)存儲(chǔ)難共享難的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于IPFS的聯(lián)盟區(qū)塊鏈醫(yī)療數(shù)據(jù)存儲(chǔ)共享方法及系統(tǒng)。

一種基于聯(lián)盟區(qū)塊鏈的醫(yī)療數(shù)據(jù)存儲(chǔ)共享方法，包括以下步驟：

S1、搭建聯(lián)盟區(qū)塊鏈及私有IPFS網(wǎng)絡(luò)，將模型中的各實(shí)體注冊(cè)到系統(tǒng)中，獲得公私鑰對(duì)，初始化系統(tǒng)，生成系統(tǒng)的公共參數(shù)與主密鑰；