[發(fā)明專利]基于屬性加密的醫(yī)療病歷數(shù)據(jù)訪問控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110665330.2
• 申請(qǐng)日: 2021-06-16
• 公開（公告）號(hào): CN113411323B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛慶水;時(shí)雪磊;馬海峰;薛震;張繼;王晨陽;王俊華;周雨衛(wèi);崔墨香
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L9/40
• 分類號(hào): H04L9/40;H04L9/06;H04L9/08;G06F21/60;G06F21/62;G16H10/60
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊;徐穎

1.一種基于屬性加密的醫(yī)療病歷數(shù)據(jù)訪問控制系統(tǒng)，其特征在于，包含五類實(shí)體：屬性授權(quán)機(jī)構(gòu)、病歷數(shù)據(jù)擁有者、病歷數(shù)據(jù)訪問者、云存儲(chǔ)中心與云計(jì)算中心，五類實(shí)體之間通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信；

屬性授權(quán)機(jī)構(gòu)AA:用于病歷數(shù)據(jù)訪問者的屬性分發(fā)認(rèn)證，生成系統(tǒng)公鑰PK送病歷數(shù)據(jù)擁有者，生成主密鑰MK再結(jié)合病歷數(shù)據(jù)訪問者的屬性生成病歷數(shù)據(jù)訪問者的解密私鑰SK送病歷數(shù)據(jù)訪問者；

病歷數(shù)據(jù)擁有者M(jìn)DO：指擁有病歷數(shù)據(jù)的用戶，制定訪問策略并通過算法進(jìn)行病歷信息加密，考慮到該實(shí)體的算力較弱，在云計(jì)算中心的幫助下利用訪問策略、算法密鑰、系統(tǒng)公鑰PK進(jìn)一步加密形成密文送回MDO，然后再由MDO將加密病歷數(shù)據(jù)和密文兩部分發(fā)送給云存儲(chǔ)中心存儲(chǔ)；

病歷數(shù)據(jù)訪問者M(jìn)DV:指想訪問病歷數(shù)據(jù)的用戶，病歷數(shù)據(jù)訪問者讀取云存儲(chǔ)中心上的加密數(shù)據(jù)，其屬性集通過得到AA認(rèn)證，獲得專屬解密私鑰，然后如果病歷數(shù)據(jù)訪問者經(jīng)過AA認(rèn)證的用戶屬性集滿足MDO制定的訪問策略，利用AA分發(fā)的解密私鑰得到算法密鑰，從而解密病歷數(shù)據(jù)明文，否則將無法獲得明文信息；考慮到該實(shí)體的算力較弱，在云計(jì)算中心的幫助下私鑰解密，然后MDO進(jìn)行數(shù)據(jù)解密；

云存儲(chǔ)中心CSC:為用戶提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)，病歷數(shù)據(jù)擁有者將密文存儲(chǔ)在云存儲(chǔ)中心，病歷數(shù)據(jù)訪問者從云存儲(chǔ)中心下載密文；

云計(jì)算中心CCC：用于加密解密過程中的運(yùn)算，提高加密解密效率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于屬性加密的醫(yī)療病歷數(shù)據(jù)訪問控制系統(tǒng)，其特征在于，所述云計(jì)算中心CCC對(duì)應(yīng)有兩個(gè)云計(jì)算服務(wù)器CCC1和CCC2，分別為病歷數(shù)據(jù)擁有者和病歷數(shù)據(jù)訪問者兩類用戶提供計(jì)算服務(wù)。

3.一種基于屬性加密的醫(yī)療病歷數(shù)據(jù)訪問控制方法，其特征在于，建立權(quán)利要求2所述基于屬性加密的醫(yī)療病歷數(shù)據(jù)訪問控制系統(tǒng)，訪問控制方法包含如下步驟：

1)初始化：執(zhí)行setup(1^λ)，此部分由AA完成，生成系統(tǒng)公鑰PK和系統(tǒng)主密鑰MK；

2)解密私鑰生成：執(zhí)行KeyGen(MK,S),此部分由AA完成，生成病歷數(shù)據(jù)訪問者的解密私鑰SK，其中MK為系統(tǒng)主密鑰，S表示用戶屬性集合；

3)病歷數(shù)據(jù)加密：執(zhí)行Encrypt_MDO(M,ISK)，此部分由MDO完成，采用AES算法加密明文數(shù)據(jù)，生成密文數(shù)據(jù)，M表示病歷明文數(shù)據(jù)，ISK表示對(duì)稱加密密鑰，輸出密文M＇；

4)對(duì)稱密鑰加密：執(zhí)行Encrypt_CCC1(PK,ISK,T)，此部分由CCC1完成，以系統(tǒng)公鑰PK、對(duì)稱加密密鑰ISK以及MDO制定的訪問策略T為輸入，利用密文策略屬性基加密算法加密對(duì)稱密鑰，生成對(duì)稱密鑰密文CT，并把密文CT通過安全信道返回給MDO，最后，由MDO將病歷數(shù)據(jù)密文M＇和對(duì)稱密鑰密文CT發(fā)送給CSC存儲(chǔ)；

5)對(duì)稱密鑰解密：執(zhí)行Decrypt_CCC2(T,SK),此部分由CCC2完成，其以用戶私鑰SK、對(duì)稱密鑰密文CT為輸入，如果用戶屬性集滿足加密數(shù)據(jù)的樹形訪問樹，則輸出CT＇，并通過安全信道發(fā)送給MDV；否則輸出⊥；

6)數(shù)據(jù)解密：執(zhí)行Decrypt_MDV(CT＇，M＇)，此部分由MDV完成，其以病歷數(shù)據(jù)密文M＇和CT＇為輸入，輸出病歷明文消息M或終止符⊥。