基于區(qū)塊鏈和隱私保護(hù)的醫(yī)療健康數(shù)據(jù)安全模型研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-29 12:49
醫(yī)療健康數(shù)據(jù)精確的記錄著每個(gè)人曾用的和過敏的藥物、每次就醫(yī)信息、疾病、手術(shù)以及各項(xiàng)生命體征,將醫(yī)療健康數(shù)據(jù)更安全的存儲(chǔ)和共享成為電子醫(yī)療系統(tǒng)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中,醫(yī)療機(jī)構(gòu)利用云服務(wù)器進(jìn)行醫(yī)療數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和共享,這在一定程度上提高了存儲(chǔ)、檢索和共享醫(yī)療數(shù)據(jù)的效率,但是擁有病人電子病歷的特定醫(yī)療機(jī)構(gòu)可以控制一些敏感數(shù)據(jù)不被共享。由于病人的電子病歷是由醫(yī)療機(jī)構(gòu)存儲(chǔ)在半可信的第三方服務(wù)器上,如果攻擊者攻擊第三方服務(wù)器或者受到高價(jià)值敏感信息的誘惑,這將導(dǎo)致服務(wù)器上所有醫(yī)療數(shù)據(jù)信息完全公開。因此,綜合各種安全和隱私泄漏風(fēng)險(xiǎn)因素,建立一個(gè)去中心化,可追溯以及防篡改的安全模型,能夠在很大程度上解決安全存儲(chǔ)難和共享難問題。本文從醫(yī)療健康數(shù)據(jù)安全模型、醫(yī)療機(jī)構(gòu)聯(lián)盟的共識(shí)機(jī)制以及醫(yī)療健康數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)三個(gè)方面對(duì)安全存儲(chǔ)和共享模型展開研究。主要工作如下:1.研究醫(yī)療健康數(shù)據(jù)安全模型問題。針對(duì)各個(gè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間共享困難的問題,提出一種基于區(qū)塊鏈的醫(yī)療健康數(shù)據(jù)安全模型。通過將醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行分級(jí),組成具有不同作用的聯(lián)盟群,引入分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)原始醫(yī)療健康數(shù)據(jù)密文并使用區(qū)塊鏈存儲(chǔ)數(shù)據(jù)記錄等重要信息,利用改進(jìn)的新模型和...
【文章來(lái)源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
對(duì)稱加密過程
碩士學(xué)位論文2.1.2 非對(duì)稱加密算法非對(duì)稱加密算法也稱公鑰加密體系,與使用相同密鑰加解密的對(duì)稱加密算法不同,非對(duì)稱加密算法擁有一個(gè)公私鑰對(duì)并且在加密和解密期間使用不同的密鑰。所以相對(duì)于對(duì)稱加密算法來(lái)說(shuō),雖然公鑰加密解密速度較慢,但是無(wú)密鑰分發(fā)及安全性的問題。同時(shí)公鑰加密可以進(jìn)行數(shù)字簽名驗(yàn)證身份。如圖 2.2,表示簡(jiǎn)單公鑰加密模型,發(fā)送方 Alice 向 Bob 發(fā)送消息,但是 Alice不希望除了 Bob 以外的人知道自己發(fā)送的消息,于是 Alice 利用通過 Bob 的公鑰將要發(fā)送的信息進(jìn)行加密,這意味著 Bob 只有利用自己的私鑰才能成功解密 Alice 發(fā)送的信息。同樣的,如果 Alice 在發(fā)送信息時(shí)希望 Bob 知道該消息是自己發(fā)的而不是另一個(gè)身份發(fā)送的,Alice 可以用自己的私鑰將發(fā)送的信息進(jìn)行加密,這樣 Bob 在用 Alice 的公鑰成功解密該信息就可以確定信息是 Alice 發(fā)送的。
基于區(qū)塊鏈和隱私保護(hù)的醫(yī)療健康數(shù)據(jù)安全模型研究樹是基于哈希算法的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在默克爾樹中,數(shù)據(jù)將被分成幾最底層。首先,對(duì)小數(shù)據(jù)塊進(jìn)行哈希處理,然后合并兩個(gè)子節(jié)希運(yùn)算,重復(fù)這種方法直到只有一個(gè)根哈希[31][32]。使用默克爾樹是否被篡改非常有用。3 所示,有 A,B,C,D 四塊數(shù)據(jù),通過哈希計(jì)算分別得到他們各自a 和 b 相加后進(jìn)行哈希得到哈希值 e,同樣的方式 c 和 d 得到哈希希計(jì)算后得到 g 就是默克爾樹的根節(jié)點(diǎn)。在檢查數(shù)據(jù)是否被篡的值是否發(fā)生改變,如果根節(jié)點(diǎn)相同,則數(shù)據(jù)沒有發(fā)生變化,下依次進(jìn)行查找。假設(shè)數(shù)據(jù) C 被篡改了,那么 C 經(jīng)過哈希計(jì)算一份數(shù)據(jù)依次為 a,b,c ,d,e,f ,g 。由于 g g,比較根節(jié)點(diǎn)的兩個(gè) e e,下一步比較哈希值為f 的兩個(gè)子節(jié)點(diǎn),發(fā)現(xiàn) c c但 d C 被篡改。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于區(qū)塊鏈的醫(yī)療數(shù)據(jù)共享模型研究[J]. 薛騰飛,傅群超,王樅,王新宴. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2017(09)
[2]區(qū)塊鏈技術(shù)綜述[J]. 沈鑫,裴慶祺,劉雪峰. 網(wǎng)絡(luò)與信息安全學(xué)報(bào). 2016(11)
[3]國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于促進(jìn)和規(guī)范健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展的指導(dǎo)意見[J]. 甘肅醫(yī)藥. 2016(07)
[4]區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 袁勇,王飛躍. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2016(04)
[5]基于LSSS共享矩陣無(wú)授權(quán)策略的屬性密碼解密效率提高方案[J]. 劉夢(mèng)君,劉樹波,王穎,王晶,李永凱,曹輝. 電子學(xué)報(bào). 2015(06)
[6]面向云存儲(chǔ)的高效動(dòng)態(tài)密文訪問控制方法[J]. 洪澄,張敏,馮登國(guó). 通信學(xué)報(bào). 2011(07)
[7]基于配對(duì)函數(shù)的對(duì)稱加密算法[J]. 朱保平. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(06)
本文編號(hào):3006913
【文章來(lái)源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
對(duì)稱加密過程
碩士學(xué)位論文2.1.2 非對(duì)稱加密算法非對(duì)稱加密算法也稱公鑰加密體系,與使用相同密鑰加解密的對(duì)稱加密算法不同,非對(duì)稱加密算法擁有一個(gè)公私鑰對(duì)并且在加密和解密期間使用不同的密鑰。所以相對(duì)于對(duì)稱加密算法來(lái)說(shuō),雖然公鑰加密解密速度較慢,但是無(wú)密鑰分發(fā)及安全性的問題。同時(shí)公鑰加密可以進(jìn)行數(shù)字簽名驗(yàn)證身份。如圖 2.2,表示簡(jiǎn)單公鑰加密模型,發(fā)送方 Alice 向 Bob 發(fā)送消息,但是 Alice不希望除了 Bob 以外的人知道自己發(fā)送的消息,于是 Alice 利用通過 Bob 的公鑰將要發(fā)送的信息進(jìn)行加密,這意味著 Bob 只有利用自己的私鑰才能成功解密 Alice 發(fā)送的信息。同樣的,如果 Alice 在發(fā)送信息時(shí)希望 Bob 知道該消息是自己發(fā)的而不是另一個(gè)身份發(fā)送的,Alice 可以用自己的私鑰將發(fā)送的信息進(jìn)行加密,這樣 Bob 在用 Alice 的公鑰成功解密該信息就可以確定信息是 Alice 發(fā)送的。
基于區(qū)塊鏈和隱私保護(hù)的醫(yī)療健康數(shù)據(jù)安全模型研究樹是基于哈希算法的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在默克爾樹中,數(shù)據(jù)將被分成幾最底層。首先,對(duì)小數(shù)據(jù)塊進(jìn)行哈希處理,然后合并兩個(gè)子節(jié)希運(yùn)算,重復(fù)這種方法直到只有一個(gè)根哈希[31][32]。使用默克爾樹是否被篡改非常有用。3 所示,有 A,B,C,D 四塊數(shù)據(jù),通過哈希計(jì)算分別得到他們各自a 和 b 相加后進(jìn)行哈希得到哈希值 e,同樣的方式 c 和 d 得到哈希希計(jì)算后得到 g 就是默克爾樹的根節(jié)點(diǎn)。在檢查數(shù)據(jù)是否被篡的值是否發(fā)生改變,如果根節(jié)點(diǎn)相同,則數(shù)據(jù)沒有發(fā)生變化,下依次進(jìn)行查找。假設(shè)數(shù)據(jù) C 被篡改了,那么 C 經(jīng)過哈希計(jì)算一份數(shù)據(jù)依次為 a,b,c ,d,e,f ,g 。由于 g g,比較根節(jié)點(diǎn)的兩個(gè) e e,下一步比較哈希值為f 的兩個(gè)子節(jié)點(diǎn),發(fā)現(xiàn) c c但 d C 被篡改。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于區(qū)塊鏈的醫(yī)療數(shù)據(jù)共享模型研究[J]. 薛騰飛,傅群超,王樅,王新宴. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2017(09)
[2]區(qū)塊鏈技術(shù)綜述[J]. 沈鑫,裴慶祺,劉雪峰. 網(wǎng)絡(luò)與信息安全學(xué)報(bào). 2016(11)
[3]國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于促進(jìn)和規(guī)范健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展的指導(dǎo)意見[J]. 甘肅醫(yī)藥. 2016(07)
[4]區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 袁勇,王飛躍. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2016(04)
[5]基于LSSS共享矩陣無(wú)授權(quán)策略的屬性密碼解密效率提高方案[J]. 劉夢(mèng)君,劉樹波,王穎,王晶,李永凱,曹輝. 電子學(xué)報(bào). 2015(06)
[6]面向云存儲(chǔ)的高效動(dòng)態(tài)密文訪問控制方法[J]. 洪澄,張敏,馮登國(guó). 通信學(xué)報(bào). 2011(07)
[7]基于配對(duì)函數(shù)的對(duì)稱加密算法[J]. 朱保平. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(06)
本文編號(hào):3006913
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