醫(yī)療隱私數(shù)據(jù)安全共享的機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-11 16:14
電子醫(yī)療和智能穿戴的發(fā)展逐步成熟,將會(huì)給用戶、醫(yī)療機(jī)構(gòu)以及數(shù)據(jù)需求者帶來前所未有的便利。然而,面對(duì)龐大的含有醫(yī)療隱私的數(shù)據(jù),所帶來的數(shù)據(jù)隱私安全威脅也愈發(fā)突出;同樣,由于公眾對(duì)隱私安全的擔(dān)憂也給科研人員對(duì)數(shù)據(jù)的需求帶來阻礙,如今已逐漸成為醫(yī)療數(shù)據(jù)共享的主要矛盾。一方面,用戶擔(dān)憂隱私的泄露,從而導(dǎo)致科研數(shù)據(jù)的缺乏和滯后;另一方面,閑散數(shù)據(jù)的擱置使得龐大的醫(yī)療健康數(shù)據(jù)的價(jià)值無法得到發(fā)揮與利用。如何能夠在保障醫(yī)療健康數(shù)據(jù)隱私安全的同時(shí),讓數(shù)據(jù)最大程度的在數(shù)據(jù)分析者手中發(fā)揮其自身的價(jià)值是本文旨在解決的問題。針對(duì)上述兩個(gè)問題,本文以區(qū)塊鏈、訪問控制、差分隱私等技術(shù)為支撐,從數(shù)據(jù)保護(hù)和數(shù)據(jù)共享的角度出發(fā),提出了基于信譽(yù)及客體屬性匹配的逆向混合訪問控制方法,并依托到去中介化的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)共享機(jī)制上,從更細(xì);碾[私控制、更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)優(yōu)化和更安全高效的醫(yī)療數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)價(jià)值實(shí)現(xiàn)三個(gè)方面解決以上兩個(gè)問題。具體的研究工作包括以下三個(gè)部分:(1)提出一種基于屬性加權(quán)值匹配的權(quán)限訪問控制方法和基于信譽(yù)度的隱私預(yù)算分配方法。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)貢獻(xiàn)者和數(shù)據(jù)訪問者之間的相互權(quán)衡關(guān)系,給出對(duì)數(shù)據(jù)在安全和效用之間的制約;根據(jù)信譽(yù)度...
【文章來源】:廣西民族大學(xué)廣西壯族自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
不同下的Laplace分布
味變換并引入卡爾曼濾波,提出無味卡爾曼濾波(UnscentedKalmanFilter,UKF),由于免去了EKF中復(fù)雜的矩陣計(jì)算,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理的優(yōu)化。除此之外,還有適應(yīng)更多應(yīng)用場(chǎng)景的平方根濾波、容積卡爾曼濾波等一系列濾波算法。2.5區(qū)塊鏈區(qū)塊鏈作為比特幣技術(shù)的核心,其形成與發(fā)展經(jīng)歷了工作量證明(ProofofWork,PoW)的1.0時(shí)代,現(xiàn)在處于權(quán)益證明(ProofofStake,PoS)+智能合約(SmartContract,SC)的2.0以太坊時(shí)代,正向著企業(yè)操作系統(tǒng)(EnterpriseOperationSystem,EOS)的3.0時(shí)代發(fā)展。傳統(tǒng)意義上的訪問控制系統(tǒng)多采用如圖2.5(a)所示的中心式存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)會(huì)產(chǎn)生單點(diǎn)故障的問題,進(jìn)而影響并可能損害整個(gè)系統(tǒng);不同于常規(guī)的集中式存儲(chǔ)機(jī)制,區(qū)塊鏈采用了如圖2.5(b)所示的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)模式,這種分布式存儲(chǔ)有效的解決了單點(diǎn)故障的困擾,便于用來存儲(chǔ)與保護(hù)數(shù)據(jù)。圖2.5(a)中心式存儲(chǔ)(b)分布式存儲(chǔ)作為一種于不安全環(huán)境下的、采用加密技術(shù)的、分布式的、全網(wǎng)共同維護(hù)的共享式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù),區(qū)塊鏈擁有了去中心化的優(yōu)勢(shì);由于提供了一種分散的方法包含著不斷增長(zhǎng)的數(shù)字交易列表,用于在所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上實(shí)施規(guī)則和策略,以確保所有節(jié)點(diǎn)遵循并就決策和數(shù)據(jù)達(dá)成一致,具有了高透明度的特點(diǎn);鏈上每一筆的交易都會(huì)被全網(wǎng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行記錄并同步至存儲(chǔ),賦予了全程可追溯的特性;同時(shí)每一筆交易的操作行為也被全網(wǎng)監(jiān)督,數(shù)據(jù)歷史記錄的共享開放,給出了監(jiān)管下的可見透明性;除非擁有過半占比的算力,否則對(duì)數(shù)據(jù)的任何修改都會(huì)被發(fā)現(xiàn),形成了近乎無法篡改等諸多獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)示意圖如圖2.6所示,后一個(gè)數(shù)據(jù)塊包含著自身數(shù)據(jù)塊的信息以及前一個(gè)數(shù)據(jù)塊的Hash值,用以避免信息的偽造[44]。
廣西民族大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文2相關(guān)工作12圖2.6區(qū)塊鏈?zhǔn)疽鈭D區(qū)塊鏈的這些特點(diǎn)保證了其安全可信,推動(dòng)其由最初中本聰設(shè)計(jì)的一條主鏈,不斷延伸,產(chǎn)生了側(cè)鏈,聯(lián)盟鏈,私有鏈等諸多版本,其主體的基礎(chǔ)架構(gòu)也在經(jīng)過不斷地完善后形成了圖2.7所示的架構(gòu)模型。圖2.7區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)模型作為區(qū)塊鏈技術(shù)核心層的共識(shí)和激勵(lì),是其他互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中所不擁有的[45]。共識(shí)層實(shí)現(xiàn)了一種讓網(wǎng)上一群零相互信任基礎(chǔ)且無任何基于雇傭關(guān)系的匿名者愿意共同完成一件事情的算法,有效的解決了“拜占庭將軍問題”(問題的具體內(nèi)容在此不做介紹)。共識(shí)算法又可以依有無許可區(qū)分為:多用于聯(lián)盟鏈的有許可共識(shí)算法,要求所有參與節(jié)點(diǎn)的身份已知,如拜占庭容錯(cuò)算法;多用于公有鏈的無許可共識(shí)算法,則允許任何節(jié)點(diǎn)只要達(dá)到某些條件就能進(jìn)入,無需事先在任何系統(tǒng)中注冊(cè)身份,PoW和后來衍生出的PoS以及其他許多PoX類算法都在此列。激勵(lì)層的設(shè)計(jì)是要解決讓每一個(gè)體出于自己利益而自愿的進(jìn)行協(xié)作從而達(dá)到系統(tǒng)所需要功能的問題,包括合適的發(fā)行和分配機(jī)制,通過激勵(lì)機(jī)制讓更多的人參與,凝聚共識(shí),
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種病人可控的電子病歷安全訪問方案[J]. 潘恒,潘磊,姚中原,斯雪明. 應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]基于環(huán)簽名的醫(yī)療區(qū)塊鏈隱私數(shù)據(jù)共享模型[J]. 王瑞錦,余蘇喆,李悅,唐榆程,張鳳荔. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[3]基于屬性加密的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)溯源算法[J]. 田有亮,楊科迪,王纘,馮濤. 通信學(xué)報(bào). 2019(11)
[4]區(qū)塊鏈技術(shù)安全威脅分析[J]. 孫國(guó)梓,王紀(jì)濤,谷宇. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(05)
[5]區(qū)塊鏈安全綜述[J]. 劉九良,付章杰,孫星明. 南京信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(05)
[6]一種基于差分隱私的數(shù)據(jù)查詢分級(jí)控制策略[J]. 李森有,季新生,游偉,趙星. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2019(11)
[7]基于區(qū)塊鏈和IPFS技術(shù)實(shí)現(xiàn)糧食供應(yīng)鏈隱私信息保護(hù)[J]. 范賢麗,范春曉,吳岳辛. 應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)
[8]基于雙區(qū)塊鏈的用電數(shù)據(jù)收集方案設(shè)計(jì)[J]. 張利華,藍(lán)凡. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2019(21)
[9]大數(shù)據(jù)時(shí)代的基因信息隱私問題及其倫理方面[J]. 呂耀懷,曹志. 倫理學(xué)研究. 2018(02)
[10]化方為圓:區(qū)塊鏈技術(shù)在金融領(lǐng)域中的運(yùn)用分析及解困之道[J]. 李世寅. 信息安全與通信保密. 2018(02)
博士論文
[1]面向健康服務(wù)的可穿戴設(shè)備安全認(rèn)證與隱私數(shù)據(jù)發(fā)布[D]. 王俊.武漢大學(xué) 2017
碩士論文
[1]基于差分隱私保護(hù)的醫(yī)療數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 任倬輝.北京郵電大學(xué) 2018
[2]云計(jì)算環(huán)境下基于信任的訪問控制技術(shù)研究[D]. 別玉玉.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[3]云計(jì)算環(huán)境下基于屬性加密的訪問控制研究[D]. 王運(yùn).安徽大學(xué) 2014
[4]利用Airavat實(shí)現(xiàn)醫(yī)療信息的隱私保護(hù)與訪問控制[D]. 黃忠睿.東華大學(xué) 2013
[5]信譽(yù)機(jī)制的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析初探——簡(jiǎn)論我國(guó)社會(huì)信用體系的建設(shè)[D]. 李仕文.西南財(cái)經(jīng)大學(xué) 2003
本文編號(hào):3278423
【文章來源】:廣西民族大學(xué)廣西壯族自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
不同下的Laplace分布
味變換并引入卡爾曼濾波,提出無味卡爾曼濾波(UnscentedKalmanFilter,UKF),由于免去了EKF中復(fù)雜的矩陣計(jì)算,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理的優(yōu)化。除此之外,還有適應(yīng)更多應(yīng)用場(chǎng)景的平方根濾波、容積卡爾曼濾波等一系列濾波算法。2.5區(qū)塊鏈區(qū)塊鏈作為比特幣技術(shù)的核心,其形成與發(fā)展經(jīng)歷了工作量證明(ProofofWork,PoW)的1.0時(shí)代,現(xiàn)在處于權(quán)益證明(ProofofStake,PoS)+智能合約(SmartContract,SC)的2.0以太坊時(shí)代,正向著企業(yè)操作系統(tǒng)(EnterpriseOperationSystem,EOS)的3.0時(shí)代發(fā)展。傳統(tǒng)意義上的訪問控制系統(tǒng)多采用如圖2.5(a)所示的中心式存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)會(huì)產(chǎn)生單點(diǎn)故障的問題,進(jìn)而影響并可能損害整個(gè)系統(tǒng);不同于常規(guī)的集中式存儲(chǔ)機(jī)制,區(qū)塊鏈采用了如圖2.5(b)所示的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)模式,這種分布式存儲(chǔ)有效的解決了單點(diǎn)故障的困擾,便于用來存儲(chǔ)與保護(hù)數(shù)據(jù)。圖2.5(a)中心式存儲(chǔ)(b)分布式存儲(chǔ)作為一種于不安全環(huán)境下的、采用加密技術(shù)的、分布式的、全網(wǎng)共同維護(hù)的共享式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù),區(qū)塊鏈擁有了去中心化的優(yōu)勢(shì);由于提供了一種分散的方法包含著不斷增長(zhǎng)的數(shù)字交易列表,用于在所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上實(shí)施規(guī)則和策略,以確保所有節(jié)點(diǎn)遵循并就決策和數(shù)據(jù)達(dá)成一致,具有了高透明度的特點(diǎn);鏈上每一筆的交易都會(huì)被全網(wǎng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行記錄并同步至存儲(chǔ),賦予了全程可追溯的特性;同時(shí)每一筆交易的操作行為也被全網(wǎng)監(jiān)督,數(shù)據(jù)歷史記錄的共享開放,給出了監(jiān)管下的可見透明性;除非擁有過半占比的算力,否則對(duì)數(shù)據(jù)的任何修改都會(huì)被發(fā)現(xiàn),形成了近乎無法篡改等諸多獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)示意圖如圖2.6所示,后一個(gè)數(shù)據(jù)塊包含著自身數(shù)據(jù)塊的信息以及前一個(gè)數(shù)據(jù)塊的Hash值,用以避免信息的偽造[44]。
廣西民族大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文2相關(guān)工作12圖2.6區(qū)塊鏈?zhǔn)疽鈭D區(qū)塊鏈的這些特點(diǎn)保證了其安全可信,推動(dòng)其由最初中本聰設(shè)計(jì)的一條主鏈,不斷延伸,產(chǎn)生了側(cè)鏈,聯(lián)盟鏈,私有鏈等諸多版本,其主體的基礎(chǔ)架構(gòu)也在經(jīng)過不斷地完善后形成了圖2.7所示的架構(gòu)模型。圖2.7區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)模型作為區(qū)塊鏈技術(shù)核心層的共識(shí)和激勵(lì),是其他互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中所不擁有的[45]。共識(shí)層實(shí)現(xiàn)了一種讓網(wǎng)上一群零相互信任基礎(chǔ)且無任何基于雇傭關(guān)系的匿名者愿意共同完成一件事情的算法,有效的解決了“拜占庭將軍問題”(問題的具體內(nèi)容在此不做介紹)。共識(shí)算法又可以依有無許可區(qū)分為:多用于聯(lián)盟鏈的有許可共識(shí)算法,要求所有參與節(jié)點(diǎn)的身份已知,如拜占庭容錯(cuò)算法;多用于公有鏈的無許可共識(shí)算法,則允許任何節(jié)點(diǎn)只要達(dá)到某些條件就能進(jìn)入,無需事先在任何系統(tǒng)中注冊(cè)身份,PoW和后來衍生出的PoS以及其他許多PoX類算法都在此列。激勵(lì)層的設(shè)計(jì)是要解決讓每一個(gè)體出于自己利益而自愿的進(jìn)行協(xié)作從而達(dá)到系統(tǒng)所需要功能的問題,包括合適的發(fā)行和分配機(jī)制,通過激勵(lì)機(jī)制讓更多的人參與,凝聚共識(shí),
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種病人可控的電子病歷安全訪問方案[J]. 潘恒,潘磊,姚中原,斯雪明. 應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]基于環(huán)簽名的醫(yī)療區(qū)塊鏈隱私數(shù)據(jù)共享模型[J]. 王瑞錦,余蘇喆,李悅,唐榆程,張鳳荔. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[3]基于屬性加密的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)溯源算法[J]. 田有亮,楊科迪,王纘,馮濤. 通信學(xué)報(bào). 2019(11)
[4]區(qū)塊鏈技術(shù)安全威脅分析[J]. 孫國(guó)梓,王紀(jì)濤,谷宇. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(05)
[5]區(qū)塊鏈安全綜述[J]. 劉九良,付章杰,孫星明. 南京信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(05)
[6]一種基于差分隱私的數(shù)據(jù)查詢分級(jí)控制策略[J]. 李森有,季新生,游偉,趙星. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2019(11)
[7]基于區(qū)塊鏈和IPFS技術(shù)實(shí)現(xiàn)糧食供應(yīng)鏈隱私信息保護(hù)[J]. 范賢麗,范春曉,吳岳辛. 應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)
[8]基于雙區(qū)塊鏈的用電數(shù)據(jù)收集方案設(shè)計(jì)[J]. 張利華,藍(lán)凡. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2019(21)
[9]大數(shù)據(jù)時(shí)代的基因信息隱私問題及其倫理方面[J]. 呂耀懷,曹志. 倫理學(xué)研究. 2018(02)
[10]化方為圓:區(qū)塊鏈技術(shù)在金融領(lǐng)域中的運(yùn)用分析及解困之道[J]. 李世寅. 信息安全與通信保密. 2018(02)
博士論文
[1]面向健康服務(wù)的可穿戴設(shè)備安全認(rèn)證與隱私數(shù)據(jù)發(fā)布[D]. 王俊.武漢大學(xué) 2017
碩士論文
[1]基于差分隱私保護(hù)的醫(yī)療數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 任倬輝.北京郵電大學(xué) 2018
[2]云計(jì)算環(huán)境下基于信任的訪問控制技術(shù)研究[D]. 別玉玉.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[3]云計(jì)算環(huán)境下基于屬性加密的訪問控制研究[D]. 王運(yùn).安徽大學(xué) 2014
[4]利用Airavat實(shí)現(xiàn)醫(yī)療信息的隱私保護(hù)與訪問控制[D]. 黃忠睿.東華大學(xué) 2013
[5]信譽(yù)機(jī)制的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析初探——簡(jiǎn)論我國(guó)社會(huì)信用體系的建設(shè)[D]. 李仕文.西南財(cái)經(jīng)大學(xué) 2003
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