融入区块链技术的医疗数据存储机制

医疗机构现有数据库存储的单一性和集中性,使得电子医疗数据的安全性、完整性和可追溯性无法得到保证,从而导致患者的医疗隐私受到威胁。虽然已有研究提出了基于云存储等数据安全存储的方案,但是其需要依赖一个完全可信的第三方来保证交互的可靠性。为此,文中提出了去中心化的区块链信息管理方案来实现医疗数据的安全存储。该方案采用了改进PBFT共识算法和优化Hash加密算法,将医疗数据安全有效地存储于分布式数据库中,保证了医疗数据的完整性和可追溯性;同时,设计了全新的数据交互系统来阻止第三方与数据库的直接交互,以防止不可信的第三方恶意破坏医疗数据,保证了数据的安全性;最后,通过访问控制与Lucene检索机制保护患者的隐私并实现医疗数据的快速检索。实验分析表明,相较于工作量证明(Proof of Work,POW)、股份授权证明(Delegated Proof of Stake,DPOS)等算法,改进的PBFT共识算法为医疗区块链系统提供了更优的稳定性和吞吐量;相比于普通的数据库交互,数据交互系统有效地阻止了对数据库的直接操作,具有较好的安全性和防篡改性。实验数据表明,去中心化的医疗数据存储系统、改进的PBFT共识算法以及数据交互系统的架构,实现了医疗数据的安全、可追溯和防篡改,解决了医疗数据集中存储、不可追溯和易受攻击等难点,为进一步推动区块链技术应用于医疗信息行业的发展奠定了基础。     

基于大数据的区块链数据隐私文本智能加密方法

常规的区块链数据隐私文本智能加密结构多为单层级的,加密范围有限,导致抗攻击次数下降。为此提出基于大数据的区块链数据隐私文本智能加密方法的设计与分析。根据文本加密的需求及标准,预处理区块链文本智能加密环境,设定格栅化大数据加密目标,以此为基础,综合大数据技术,构建多层级的智能文本加密结构,逐步扩大加密的范围,打破整体的限制,构建区块链隐私文本大数据智能加密模型,采用大数据文本转换修正实现加密处理。测试结果表明：大数据区块链隐私文本加密测试组最终得出的抗攻击次数相对较高,表明该方法的加密效果更好,隐私文本的安全程度更高一些,具有较大的实际应用价值。     

基于区块链的实景三维地理信息数据加密控制系统设计

为解决由公钥文本、私钥文本不匹配造成的信息数据错误加密问题,实现对实景三维地理信息数据的按需加密处理,设计了基于区块链的实景三维地理信息数据加密控制系统。设置CPU主机端调度模块、地理信息数据处理模块和混合加密模块作为主要元件,联合数字签名结构,完善矢量化计算单元的连接形式,完成对数据加密控制系统硬件的设计。按照区块链编码原则,确定关键区块角色的组成情况与公钥密码体制定义条件,并以此为基础,计算数据多项式结果。再根据Curl加密节点部署形式,求解隐藏加密向量的具体数值,实现对实景三维地理信息数据的加密处理。结合相关硬件应用结构,完成基于区块链的实景三维地理信息数据加密控制系统的设计。实验结果表明,设计系统的公钥文本、私钥文本之间的长度差不超过0.25KB,能够较好解决由密钥文本不匹配造成的信息数据错误加密问题,符合按需加密处理实景三维地理信息数据的实际应用需求。     

对区块链中数据隐私保护的可搜索加密设计

区块链的每个节点都具备资源访问的权限,以明文存储的方式不能够确保数据的机密性。为解决区块链中的数据查找隐私暴露的问题,本文设计一项可搜索加密的区块链设计方案。该方案将区块链技术和可搜索加密相结合,并采用智能合约充当可靠的第三方搜索工具,从而限制了服务器在下发数据时的恶意行为,有效地解决了区块链存在的数据检索和隐私泄露等问题。     

基于区块链技术的机器人数据加密传输控制系统设计

针对传统方法机器人数据加密传输缺少信息交互步骤,信息置换过程出现失误,导致加密效果较差的问题,提出了基于区块链技术的机器人数据加密传输控制系统设计;设计机器人硬件结构,在Ts-210型号可信存储器、NoSQL数据库、X86服务器上完成信息存储、操作与分析;基于区块链技术进行机器人数据去中心化和抗篡改信息交互,分解机器人数据客户端传输信息,经信息编码处理后,可获取信息加密矩阵;以原始信息矩阵为依据,选择加密信息初始密钥,使用区块链技术设计机器人数据加密传输控制系统软件加密流程;引入信息签名验证机制,提取机器人上传加密信息,通过SHA-256哈希算法控制加密流程;由实验结果可知,该方法置乱结果与理想结果一致,数据吞吐量平均值为0.95 Gbps,为机器人高效率加密传输信息提供帮助.     

基于区块链的网络用户隐私信息加密系统

在网络上大量的用户隐私信息被窃取,影响了用户的财产安全。为此,本文研究了基于区块链的网络用户隐私信息加密系统。硬件上,设计了XC3S50AN可编程芯片与BD73-DAQ970A数据采集器。软件上,处理用户隐私信息加密数据,初步增强网络信息安全性;利用区块链技术生成隐私信息加密密钥,避免加密过程中被攻击或被窃取的风险;设计网络用户隐私信息安全加密数据库,缩短数据查找时间,进而实现隐私信息加密系统的安全加密。采用系统测试的方式,验证新系统的加密性能良好,被窃取信息量较少,极具推广价值。     

基于同态加密和区块链技术的车联网隐私保护方案

为了解决传统车联网设备安全性相对较低可能威胁到用户隐私的问题,提出了一种基于同态加密和区块链技术的车联网隐私保护方案。此方案将由二级节点组成的验证服务添加到所提模型中,以实现模型中角色的权限控制。为了记录车联网设备信息,设计基于同态加密（HEBDS）新的块数据结构,使隐私数据可以经过 Paillier 加密算法处理后再写入区块,并由获得记账权的网关节点写入区块链网络。该方案实现了数据在密文状态下的处理,弥补了区块链网络中全部数据公开的不足。通过对该方案的安全性分析,证明此方案具有不可伪造、隐私数据安全等特性。该方案通过对隐私数据的同态加密处理再上传区块链网络,实现隐私数据以密文状态分发、共享和计算,比传统车联网模型更能有效保护用户隐私。     

一种基于区块链的IoV隐私保护认证方案设计

传统车联网（Internet of Vehicles,IoV）身份认证系统普遍具有中心不可信的安全风险,而智联车又存在许多亟待解决的隐私安全问题。因此,借助区块链分布式、可溯源、不可窜改等特点,提出云链结合的可信分散式系统架构,基于该架构同时结合无证书的密码机制以及密钥隔离技术设计分布式身份认证协议。通过安全性分析表明,该方案安全性高、能满足车联网匿名身份认证的要求。同时与现有方案进行仿真对比表明,本方案具有更低的计算开销和通信成本,适用于实际的认证时延低和隐私保护的车联网环境中。     

基于区块链的医疗信息属性加密访问控制方案

医疗信息的访问互通有助于医生掌握转诊患者的病情,及时准确地为患者提供医疗服务。然而医疗数据涉及到患者的隐私,存在数据泄露的风险,一旦泄露不仅会损害医疗机构的声誉,还会影响患者的个人生活,并且医疗信息大多由医疗机构管理,患者对自己医疗数据的使用情况并不知情。访问控制是医疗信息共享中重要的安全机制,其中,基于属性的加密机制可以实现细粒度的访问控制,但是仍存在属性授权集中、解密开销大和追溯难的问题。区块链技术在实现分布式医疗机构节点间信任建立和数据共享方面有很多优势。因此,针对上述问题,本文从医疗数据共享场景下患者敏感信息保护的需求出发,结合区块链技术对医疗信息的访问控制机制进行研究,提出了一个基于区块链的医疗信息属性加密访问控制方案,建立了多授权机构的访问控制模型,避免了单一授权带来的信任问题;设计了代理解密算法,降低了终端的解密开销,提高了解密效率;支持访问者的属性撤销,实现了患者对医疗数据的灵活控制;同时,利用区块链自身优势实现了对属性授权机构的追溯问责。安全性分析与性能分析表明,所提方案在随机预言机模型下是静态安全的,且具有更低的计算开销和存储开销。     

基于区块链的网络数据加密共享技术

使用当前的网络数据加密共享模型加密后的信息安全程度并不高,甚至会导致网络数据处理的哈希值下降,为此提出了基于区块链的网络数据加密共享技术。针对网络数据处理的需求和标准提取网络数据属性特征,同时在标定的位置上布设多区块加密节点,采用混合式区块链数据加密共享形式,实现区块链混合网络数据加密共享模型的设计,最终达到采用分层解密和多维共享的方式完善数据共享工作的目的。实验测试结果表明,设计方法的哈希值为2.36,数据传输安全度较高,具有实际的应用价值。     

基于区块链技术的船舶通信数据实时加密方法

当前的船舶通信数据实时加密形式一般设定为单向加密结构,加密的综合覆盖范围较小,导致实时加密吞吐率较低,为此提出基于区块链技术的船舶通信数据实时加密方法。根据当前加密需求及标准的变动,首先生成船舶通信数据密钥,其次采用多目标的方式,扩大加密综合覆盖范围,再次设计多目标区块加密矩阵,构建区块链船舶数据实时加密模型,最后采用交互标定修正实行加密处理。测试结果表明,对比于传统Present通信数据实时加密测试组、传统机器学习数据实时加密测试组,本次所设计的区块链船舶通信数据实时加密测试组得出的吞吐率更高,说明在区块链技术的辅助下,所设计的数据实时加密方法应用效果更好,针对性更高,具有实际的应用价值。     

基于区块链和同态加密的电子健康记录隐私保护方案

电子健康记录(electronic health records, EHR)的隐私保护成为现代人越来越关注的问题.区块链是随着比特币等数字加密货币普及而兴起的技术,具有“去中心化”和“不可篡改”等特点.现有的电子健康记录管理系统往往注重保护用户隐私数据而忽略了患者与其他角色交互时存在的安全问题,尤其是并未针对理赔过程中保险公司可查看患者敏感数据侵犯患者隐私这一问题提出明确的解决方案.故提出了一个基于区块链的可同时解决以上3个问题的方案,并将同态加密和以太坊的智能合约技术相结合,实现了保险公司在无法获取用户EHR明文和理赔对象ID的情况下仍能判断是否理赔的功能,交互过程中不向非授权用户泄露患者的任何敏感数据,加强了对用户数据的隐私保护.分析了在保护患者隐私的前提下不同角色在不同应用需求下的交互过程,并对该方案进行安全性分析和性能评估.     

基于区块链的星间通信网络安全加密控制系统设计

目前设计的星间通信网络安全加密系统加密深度低,导致通信误码率高,无法保证星间通信网络安全;引入区块链技术设计一种新的星间通信网络安全加密系统;选择性能最优的LEO类型的卫星放置在中层的卫星网络通信轨道中,其他类型的LEO卫星则各个成为单独的卫星网络分体系,处理主体系中的杂乱通信信号;构建地面用户之间的链路关系及卫星网络链路,实现高阶层卫星通过无线电链路或光纤链路对下一阶层的卫星覆盖,完成系统硬件设计;引用区块链分布式数字化身份加密技术,通过用户使用密钥对公钥的加密保护结构图定位通信网络的状态以及通信网络的加密状态,在区块链公开性的基础上增添了用户的密钥,通过用户的独有密钥使用户使用公共的星间通信网络进行通信,实现星间通信网络安全加密;实验结果表明,基于区块链技术的星间通信网络安全加密系统能够有效提高网络安全加密系统加密深度,降低误码率。     

基于区块链技术的物联网终端隐私数据聚合方法

为抵抗物联网内部与外部隐私数据泄露,修复并追查错误,提出一种基于区块链技术的物联网终端隐私数据的聚合方法。融合与压缩多媒体数据,减少数据占用容量,利用哈希函数非对称加密隐私数据,去除中心化数据使隐私数据区块化,依靠大素数设定公、私密钥并加以分配,依靠密钥估算整数签名,使用非退化可估算的双线映射验证整数签名拟定等式,若验证等式成立即聚合成功,反之则重新挑选整数签名进行验证,直至所有整数等式成立。实验证明,能够有效确保物联网终端隐私数据的安全,在追查数据泄露时会将传感器损失降至最低。     

基于联盟区块链的医疗健康数据安全模型

传统医疗信息系统中总是存在医疗健康数据安全存储难和共享难的问题,不同身份的人员在访问和共享医疗健康数据时都受到比较严格的限制,且验证身份和数据的真实性需要大量的资源和时间。针对传统医疗信息系统中存在的存储集中、共享安全性低和达成一致困难等问题,提出了一个基于联盟区块链的医疗健康数据安全模型。该模型根据目前的医疗资源分布情况将医疗机构划分等级,使用股份授权证明机制(Delegate Proot of Stake,DPOS)和实用拜占庭机制(Practical Byzantine Fautt Tolerante,PBFT)结合的混合共识机制保证在没有中心节点的情况下联盟中医疗机构可以快速达成一致,共享医疗健康数据;并根据区块链去中心、安全可信和防止篡改等特点,将数据记录及其他重要信息存储在区块链上,而将完整医疗数据加密存储在分布式数据库(Distributed Database,DDB)中,在安全存储用户医疗健康数据的同时,提高了数据在各医疗机构间的共享效率。安全性分析表明,该模型在容错范围内可以保护医疗健康数据,防止其被篡改和共谋;一致性分析表明,该模型有99%的概率保证联盟中医疗机构达成共识并共享医疗数据。     

基于可搜索加密的区块链信息防篡改算法设计

针对传统区块链平台数据保护机制不完善,区块链信息极易被篡改和丢失的问题,提出一个基于可搜索加密的区块链信息保护方案。首先对方案模型和具体加密算法进行设计,并对设计的算法然后对该方案的复杂度和安全度进行分析。基于上述方案和算法,利用Fabric联盟链平台数据,构建一个基于区块链可搜索加密的数据共享系统,并对该系统的整体架构、功能分区进行详细设计。最后,为测试系统的有效性,将搭建测试环境和实验环境,分别对系统功能和设计方案进行测试和实验。结果表明,设计的系统功能均可有效应用,将提出方案与其他经典算法方案进行对比后发现,提出的方案时间效率更高,且都得到了显著的提升。     

面向医疗大数据的区块链身份隐私方案研究

近年来,区块链技术在医疗领域应用广泛,针对不同医疗机构或地区的平台较为独立、难以有高效可靠的协同的问题,通常采用区块链跨链技术来联通各个价值孤岛。但当前跨链技术的研究和应用多注重安全性而缺乏隐私性,各方面机制还不完善。本文针对医疗大数据的跨链场景,对其中的身份隐私方案进行研究,提出了基于群签名算法的隐私保护方案,设计了相应算法和流程,保护了个体身份隐私,并保留了可追溯性。之后在HyperledgerFabric平台上测试验证了上述设计,具有可行性,为区块链技术在医疗大数据领域的进一步应用提供了支撑。     

基于区块链的端边云协同模式的患者隐私保护研究

随着信息技术的快速发展以及人民生活水平的提高,医疗数据呈指数级增长,医疗数据共享成为未来医联体发展的方向,而医疗数据共享时保护患者的隐私信息则成为各大机构的研究重点。本文提出了基于区块链的端边云协同模式的医联体系统架构,该架构能够以患者为中心建立个性化的隐私保护模型,从患者的实际需求出发,通过属性调查建立隐私保护模型,并通过不同层次链的管理模式实现隐私数据与非隐私数据的脱敏存储与访问控制。     

基于SM9算法可证明安全的区块链隐私保护方案

为了解决区块链交易过程中的隐私泄漏问题,对SM9标识密码算法进行改进,提出了基于身份认证的多KGC群签名方案.以联盟链为基础,设计了基于SM9算法可证明安全的区块链隐私保护方案,并对以上方案进行安全性与效率分析.通过分析证明,方案具有签名不可伪造、保证节点匿名及前向安全等特性.通过效率分析：该方案较Al-Riyami等人提出的无证书签名方案减少2次双线性对运算,验签效率提高约40%;较Tseng等人与Chen等人提出的方案分别减少4次与2次指数运算,计算效率整体得到提高.该方案通过多KGC群签名保护交易双方的用户身份,实现在节点间进行身份验证的同时,保护了节点的隐私.     

一种基于区块链的医疗数据隐私保护方法

为解决医疗数据的泄露或恶意被窜改以及医疗纠纷问题,提出一种基于区块链的医疗数据隐私保护方法。利用哈希算法加密患者的身份信息,治疗结果通过AES（advanced encryption standard）算法加密,而AES的密钥使用ECC（ellipse curve ctyptography）算法加密,所有的加密密钥、治疗结果、患者身份信息存储到联盟链上。采用群签名技术追溯签名医院,群管理员可以解密医疗数据,将其作为重要依据协助第三方解决医疗纠纷。效率分析表明,在安全性相同情况下,该方法较的加/解密效率比对比方案分别提高了14%和46%,同时分析了群签名各类算法的时间开销。通过与同类方法对比,该方法既可实现患者身份、医疗数据的分类隐私保护,又可保证交易存储开销是合理的,在医疗数据隐私保护领域具有一定的应用价值。