基于區(qū)塊鏈的醫(yī)療信息可信共享平臺設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-08-26 14:10
共享醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)是提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量的重要保障。個人健康記錄(Personal Health Record,PHR)存儲的是患者一生的醫(yī)療健康活動信息,這些數(shù)據(jù)一般存放在醫(yī)療機(jī)構(gòu)的信息系統(tǒng)中,造成了數(shù)據(jù)碎片化,不易被查詢以及訪問的問題,因此共享醫(yī)療數(shù)據(jù)已成為該領(lǐng)域的挑戰(zhàn)性問題。本文通過對于傳統(tǒng)的醫(yī)療信息共享平臺的不足進(jìn)行分析,研究了基于區(qū)塊鏈的醫(yī)療信息共享平臺,通過以太坊實現(xiàn)了醫(yī)療信息共享平臺的DAPP系統(tǒng)。首先,針對共享平臺的隱私保護(hù)問題提出了一種新的雙重加密邏輯來對PHR信息進(jìn)行保護(hù),并且實現(xiàn)了對于PHR區(qū)塊的管理;其次,針對醫(yī)患之間對于PHR數(shù)據(jù)交易不公平,患者無法得到與他提供的醫(yī)療信息相對應(yīng)的醫(yī)療服務(wù)的問題,設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于以太坊智能合約的醫(yī)患可信信息共享策略,通過管理合約,實現(xiàn)雙方數(shù)據(jù)的可信交互;最后,為了解決以太坊共識算法資源浪費嚴(yán)重以及PHR區(qū)塊生成時間不穩(wěn)定等問題,提出了一種面向PHR的共識算法,從性能上保證醫(yī)療信息共享平臺的穩(wěn)定性。最后,通過對于醫(yī)療信息共享平臺的分析,實現(xiàn)了一個基于B/S架構(gòu)的醫(yī)療信息共享平臺的DAPP程序,并且從PHR區(qū)塊管理功能以及智能合約管...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
SHA散列值生成如圖所示,以身份證號作為用戶ID進(jìn)行匿名化處理,第二行是正確的身
因此,此處使用了一中分片存儲技術(shù) IPFS 技術(shù)來對存儲。FS 星際文件傳輸系統(tǒng)(Inter-Planetart File System)是目前最新的網(wǎng)、基于 P2P 網(wǎng)絡(luò)的一種分布式文件管理系統(tǒng),他與其他分布式同有兩點。 基于內(nèi)容生成索引值:與其他分布式文件系統(tǒng)(例如 HDFS)等按照內(nèi)容生成的索引值,即系統(tǒng)當(dāng)獲取到文件內(nèi)容后,會根據(jù)一個 45 位的 hash 值用來作為這個文件的索引。用戶可以通過訪問相應(yīng)的數(shù)據(jù) 與其他的分布式文件系統(tǒng)不同的一點是,其他的分布式文件系用來存儲大數(shù)據(jù)文件,據(jù)調(diào)查 HDFS 的默認(rèn)分片文件大小為 FS 的默認(rèn)分片文件大小為 128MB;這些對于存儲私鑰 SK 這種是不會產(chǎn)是分片的,但是使用 IPFS,其默認(rèn)分片大小為 256K件大小約為 600K,因此可以分成三塊,當(dāng)將數(shù)據(jù)上傳到 IPFS過指令查看 IPFS 分塊情況,如圖 3-12 所示。
給測試使用三節(jié)點方式進(jìn)行部署,三個節(jié)點分別部署在三個 Ubuntu16.04 系統(tǒng)上,ip 地址分別為 192.168.1.116、192.168.1.117、192.168.1.118,在三個節(jié)點上分別部署以太坊節(jié)點,并且也用這三個節(jié)點部署三個 IPFS 節(jié)點進(jìn)行分片實現(xiàn),在 192.168.1.116 節(jié)點上部署 mySql 庫用來建立索引并且模擬醫(yī)療機(jī)構(gòu)本地數(shù)據(jù)信息。5.1 醫(yī)療信息共享平臺功能實現(xiàn)本醫(yī)療信息共享平臺使用 SpringBoot 來作為系統(tǒng)的主要設(shè)計框架,使用JAVA+javaScript+HTML 語言進(jìn)行系統(tǒng)的前后端編寫,通過 web3j 與以太坊節(jié)點進(jìn)行鏈接;后臺智能合約使用 solidity 語言進(jìn)行編寫。根據(jù)上述的系統(tǒng)主要功能,此處根據(jù)系統(tǒng)功能引申出了一些功能,具體實現(xiàn)的功能如圖 5-1 所示。醫(yī)療機(jī)構(gòu)共享平臺主要包括兩類,一類是醫(yī)療機(jī)構(gòu),一類是數(shù)據(jù)所有方,其中醫(yī)療機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)提供 PHR 信息并且獲取用戶信息等操作;數(shù)據(jù)所有方則是患者節(jié)點,真正的 PHR 數(shù)據(jù)的所有方,有權(quán)限對于 PHR 數(shù)據(jù)進(jìn)行授權(quán)以供其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理以及獲取。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于沙普利值計算的區(qū)塊鏈中PoS共識機(jī)制的改進(jìn)[J]. 劉怡然,柯俊明,蔣瀚,宋祥福. 計算機(jī)研究與發(fā)展. 2018(10)
[2]區(qū)塊鏈共識算法的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 袁勇,倪曉春,曾帥,王飛躍. 自動化學(xué)報. 2018(11)
[3]真實世界的大數(shù)據(jù)助推中醫(yī)健康管理進(jìn)入人工智能時代[J]. 梁文娜,林雪娟,俞潔,閔莉,李燦東. 中華中醫(yī)藥雜志. 2018(04)
[4]區(qū)塊鏈技術(shù)及其在醫(yī)療領(lǐng)域的價值研究[J]. 倪培昆. 醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志. 2018(02)
[5]基于醫(yī)學(xué)本體的區(qū)域醫(yī)療信息共享平臺理論探索[J]. 蔣秀林,謝靜,陳玉娥. 包頭醫(yī)學(xué)院學(xué)報. 2018(01)
[6]去中心化的分布式存儲模型[J]. 郝琨,信俊昌,黃達(dá),王國仁. 計算機(jī)工程與應(yīng)用. 2017(24)
[7]大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略背景下我國醫(yī)學(xué)信息教育的戰(zhàn)略發(fā)展方向[J]. 李后卿,郭紫. 中華醫(yī)學(xué)圖書情報雜志. 2017(09)
[8]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. 自動化學(xué)報. 2017(09)
[9]醫(yī)療聯(lián)合體國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)[J]. 張翔,齊靜,高夢陽,韓星,王潔,王蕾. 中國醫(yī)院管理. 2017(07)
[10]區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用模式與現(xiàn)實挑戰(zhàn)[J]. 楊現(xiàn)民,李新,吳煥慶,趙可云. 現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究. 2017(02)
本文編號:3364385
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
SHA散列值生成如圖所示,以身份證號作為用戶ID進(jìn)行匿名化處理,第二行是正確的身
因此,此處使用了一中分片存儲技術(shù) IPFS 技術(shù)來對存儲。FS 星際文件傳輸系統(tǒng)(Inter-Planetart File System)是目前最新的網(wǎng)、基于 P2P 網(wǎng)絡(luò)的一種分布式文件管理系統(tǒng),他與其他分布式同有兩點。 基于內(nèi)容生成索引值:與其他分布式文件系統(tǒng)(例如 HDFS)等按照內(nèi)容生成的索引值,即系統(tǒng)當(dāng)獲取到文件內(nèi)容后,會根據(jù)一個 45 位的 hash 值用來作為這個文件的索引。用戶可以通過訪問相應(yīng)的數(shù)據(jù) 與其他的分布式文件系統(tǒng)不同的一點是,其他的分布式文件系用來存儲大數(shù)據(jù)文件,據(jù)調(diào)查 HDFS 的默認(rèn)分片文件大小為 FS 的默認(rèn)分片文件大小為 128MB;這些對于存儲私鑰 SK 這種是不會產(chǎn)是分片的,但是使用 IPFS,其默認(rèn)分片大小為 256K件大小約為 600K,因此可以分成三塊,當(dāng)將數(shù)據(jù)上傳到 IPFS過指令查看 IPFS 分塊情況,如圖 3-12 所示。
給測試使用三節(jié)點方式進(jìn)行部署,三個節(jié)點分別部署在三個 Ubuntu16.04 系統(tǒng)上,ip 地址分別為 192.168.1.116、192.168.1.117、192.168.1.118,在三個節(jié)點上分別部署以太坊節(jié)點,并且也用這三個節(jié)點部署三個 IPFS 節(jié)點進(jìn)行分片實現(xiàn),在 192.168.1.116 節(jié)點上部署 mySql 庫用來建立索引并且模擬醫(yī)療機(jī)構(gòu)本地數(shù)據(jù)信息。5.1 醫(yī)療信息共享平臺功能實現(xiàn)本醫(yī)療信息共享平臺使用 SpringBoot 來作為系統(tǒng)的主要設(shè)計框架,使用JAVA+javaScript+HTML 語言進(jìn)行系統(tǒng)的前后端編寫,通過 web3j 與以太坊節(jié)點進(jìn)行鏈接;后臺智能合約使用 solidity 語言進(jìn)行編寫。根據(jù)上述的系統(tǒng)主要功能,此處根據(jù)系統(tǒng)功能引申出了一些功能,具體實現(xiàn)的功能如圖 5-1 所示。醫(yī)療機(jī)構(gòu)共享平臺主要包括兩類,一類是醫(yī)療機(jī)構(gòu),一類是數(shù)據(jù)所有方,其中醫(yī)療機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)提供 PHR 信息并且獲取用戶信息等操作;數(shù)據(jù)所有方則是患者節(jié)點,真正的 PHR 數(shù)據(jù)的所有方,有權(quán)限對于 PHR 數(shù)據(jù)進(jìn)行授權(quán)以供其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理以及獲取。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于沙普利值計算的區(qū)塊鏈中PoS共識機(jī)制的改進(jìn)[J]. 劉怡然,柯俊明,蔣瀚,宋祥福. 計算機(jī)研究與發(fā)展. 2018(10)
[2]區(qū)塊鏈共識算法的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 袁勇,倪曉春,曾帥,王飛躍. 自動化學(xué)報. 2018(11)
[3]真實世界的大數(shù)據(jù)助推中醫(yī)健康管理進(jìn)入人工智能時代[J]. 梁文娜,林雪娟,俞潔,閔莉,李燦東. 中華中醫(yī)藥雜志. 2018(04)
[4]區(qū)塊鏈技術(shù)及其在醫(yī)療領(lǐng)域的價值研究[J]. 倪培昆. 醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志. 2018(02)
[5]基于醫(yī)學(xué)本體的區(qū)域醫(yī)療信息共享平臺理論探索[J]. 蔣秀林,謝靜,陳玉娥. 包頭醫(yī)學(xué)院學(xué)報. 2018(01)
[6]去中心化的分布式存儲模型[J]. 郝琨,信俊昌,黃達(dá),王國仁. 計算機(jī)工程與應(yīng)用. 2017(24)
[7]大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略背景下我國醫(yī)學(xué)信息教育的戰(zhàn)略發(fā)展方向[J]. 李后卿,郭紫. 中華醫(yī)學(xué)圖書情報雜志. 2017(09)
[8]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. 自動化學(xué)報. 2017(09)
[9]醫(yī)療聯(lián)合體國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)[J]. 張翔,齊靜,高夢陽,韓星,王潔,王蕾. 中國醫(yī)院管理. 2017(07)
[10]區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用模式與現(xiàn)實挑戰(zhàn)[J]. 楊現(xiàn)民,李新,吳煥慶,趙可云. 現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究. 2017(02)
本文編號:3364385
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/3364385.html
最近更新
教材專著