基于区块链的电子病历数据共享方案

以区块链为数据存储平台的电子病历系统是当下研究的热点. 存储在区块链上的数据是不可变的, 这加强了数据的安全性. 提出了一个基于区块链的电子病历数据共享方案, 实现了患者和第三方数据用户在不侵犯患者隐私的前提下共享患者电子病历. 使用私有链与联盟链构造方案的系统模型, 医院服务器上存储患者的电子病历密文, 私有链上存储患者病历密文的哈希值和关键字索引, 联盟链上存储由关键字索引构成的安全索引. 同时利用可搜索加密技术实现了联盟链上对关键字的安全搜索, 运用代理重加密算法实现了第三方数据用户对患者电子病历的共享. 通过数值实验对方案进行了性能评估.     

基于区块链的电子病历抗合谋共享方案

近年来,医疗数字化和医疗大数据的兴起提高了电子病历的价值,也带来了很多来自网络的攻击和威胁,如何保证电子病历存储和共享的安全已成为亟需解决的问题。从云计算到区块链,从多方可信假设到去中心化监管,电子病历存储和共享的安全性研究愈加深入,但由于权限撤销和加密机制的限制,合谋攻击的防御仍依赖于可信假设。针对这一问题,提出可更新的代理重加密算法,具备密文和密钥的独立更新功能,利用异步更新机制进行彻底的权限撤销,实现无可信存储假设的抗合谋攻击。根据该算法,设计了抗合谋电子病历共享方案,通过重加密密钥和更新密钥的分发来实现患者对其电子病历的访问权限管理。分析和实验结果表明,该代理重加密算法符合安全性要求,且比现有算法更高效,显示了共享方案中抗合谋设计的轻量化特征。     

基于分区型区块链医疗电子病历共享方案

针对基于传统区块链进行医疗数据共享时可扩展性受限制的问题,提出一种基于分片技术的区块链扩容共享方案.首先,基于跳跃一致性哈希算法进行周期性网络分片,通过随机划分全网节点大幅度降低单分片内女巫攻击的风险;其次,分片内使用可扩展的去中心化信任基础设施区块链(SBFT)共识协议以降低实用拜占庭容错(PBFT)共识协议的高通信...     

基于区块链和代理重加密的电子处方共享方案

电子处方数据一般采用中心化存储机制,这一机制面临着内部人员篡改的风险.此外,处方数据是用户的重要隐私信息,因此在保存或传输过程中需要加密,但普通的加密方案往往又面临共享困难这一难题.针对电子处方存储中心化、共享困难及保存传输安全性要求高等问题,提出一种基于区块链和条件代理重加密的电子处方共享方案.条件代理重加密方案可为...     

基于区块链的电子医疗病历可控共享模型

电子医疗病历共享能够提高医疗诊断的准确性, 促进公共医疗领域的发展. 针对目前普遍存在的不同医院之间病历共享困难、病人无法掌握其病历的使用情况等问题, 本文提出了病人可控、云链协同的病历共享模型. 各级医院组成联盟区块链, 病历数据实行链上、链下混合存储. 病历共享模型利用聚类算法, 改进实用拜占庭共识算法, 使得各节点可以更高效地达成共识. 将基于属性的加密方案与多关键词加密方案结合进行病历加密, 实现了数据可控共享, 病人可自主定义访问策略, 同时用户可以对加密病历进行安全、精确检索. 考虑到用户属性的动态更新, 本文设计了属性更新子协议. 最后评估了模型的安全性和性能, 并分析了模型的优劣势.     

基于区块链技术的在线教育实训系统数据共享方案研究

随着互联网技术的快速发展,在线教育实训系统受到人们越来越多的关注。在线教育实训系统涉及学生、教师、企业等用户,会产生大量数据。但是,这些数据共享面临着安全问题。文章结合区块链技术及其相关的属性代理重加密、对称加密、数字签名、分布式密钥生成算法等技术,提出一种安全的数据共享方案,并与同类方案比较分析。文章旨在解决在线教育系统数据中心化问题,保护共享数据安全。     

基于区块链的多权限属性隐藏电子病历共享方案

现阶段,不同医院之间没有数据交换共享,容易形成数据孤岛。同时,区域医疗数据含有大量患者的敏感信息,这些数据的公开获取、共享及流通会导致恶意篡改、窃取、滥用与所有权丢失,从而泄露患者隐私。由于庞大的医疗数据量以及医疗数据的非结构化,一些具有较强针对性的恶意攻击更加难以防范与追责,如对医疗数据的窃取、篡改、勒索等恶意攻击。针对以上问题,提出一种基于区块链的多权限属性隐藏电子病历共享方案,以实现共享电子病历的细粒度访问的同时,保证患者隐私安全。引入多授权属性加密（MA-ABE）算法,利用多权限机构管理分散属性,同时通过哈希函数来识别不同用户,可以有效抵抗不同权限用户之间的共谋攻击;利用线性秘密共享方案（LSSS）实现属性的部分隐藏,将属性分为属性名与属性值两部分,以保护属性隐私;结合区块链公开透明、不易篡改等特性,设计访问策略可更新算法,基于访问策略更新算法追加策略区块,将新的访问策略上传至区块链中形成策略可更新溯源链,在隐藏策略条件下实现分布式和可信赖的访问控制管理,同时实现数据隐私保护和用户行为的可追溯。通过安全性证明和实验分析,所提方案能在有效保护属性隐私的同时,降低计算开销。     

基于区块链的医疗数据流共享

为解决医疗数据流场景存在的数据共享不灵活和医患关系泄漏问题,提出一种基于区块链的医疗数据流共享方案。提出基于密钥生成树的密钥管理策略和密钥搜索策略,用户可根据自身需求使用密钥流加密医疗数据且灵活地共享数据。此外,基于密码学原语提出有效的协议保护区块链上医生和患者的身份信息,实现医患关系隐私保护。安全分析和实验结果分析表明,所提方案可以实现医疗数据流安全和灵活的共享,以及医患关系的隐私保护。     

区块链电子病历中基于密钥聚合的密文检索方案

为实现对多个电子病历文件的密文检索,提出一种基于密钥聚合的密文检索方案.当数据用户对多个文件进行搜索时,利用密钥聚合技术生成一个聚合陷门即可实现对多个文件的批量搜索.当数据用户检索得到医疗云服务返回的文件时,通过区块链中的智能合约技术完成检索数据的完整性和正确性验证.分析结果表明,该方案满足聚合密钥、陷门和关键字隐私安...     

基于区块链的电子病历访问控制方法研究

电子病历等医疗数据是宝贵资源,其共享和使用为开展科研和制定决策提供支持,但在这过程中可能会侵犯患者隐私权。为了共享电子病历和保护患者隐私,利用区块链技术研究了电子病历的访问控制方法。分析了区块链的基本结构,设计了电子病历访问控制模型,采用区块链和密码技术,防止电子病历数据被篡改和泄露。实验结果表明,本访问控制方法能够抵抗身份伪装攻击,防止隐私泄露,实现医疗数据的安全共享和高效访问。     

加密电子病历数据共享方案

为了实现电子病历数据的细粒度访问控制以及安全存储与共享,提出了一种基于属性的云链协同存储的电子病历共享方案。该方案用对称加密算法加密电子病历,用基于密文策略的属性基加密算法加密对称密钥,用可搜索加密算法加密关键字。电子病历密文存储在医疗云上,安全索引存储在联盟链上。该方案使用可搜索加密技术实现关键字的安全搜索,使用代理重加密技术实现用户属性的撤销。经安全性证明,该方案能够实现密文的安全性和关键字的安全性。数值模拟实验结果表明,该方案是有效的。     

自适应分布式密钥生成方案

提出一个基于离解对数与二次剩余问题的高效自适应分布式密钥生成方案,在保证密码系统公私钥对不发生变化的前提下, 通过刷新各个组成员的公开参数,实现成员的动态加入与退出,同时各组成员的子密钥可以重复使用,提高密码系统的工作效率。 关键词：分布式密钥生成;离散对数;二次剩余     

适用于移动用户高效访问外包数据的非对称代理重加密方案

为使移动设备更加方便快捷地解密存储于云端的外包数据,根据基于身份的广播加密（IBBE）系统和基于身份的加密（IBE）系统,使用Green等提出的解密外包的技术（GREEN M,HOHENBERGER S,WATERS B.Outsourcing the decryption of ABE ciphertexts.Proceedings of the 20th USENIX Conference on Security.Berkeley：USENIX Association,2011：34）,提出一种改进的非对称跨加密系统的代理重加密（MACPRE）方案。该方案更适合计算能力有限的移动设备安全共享云端数据。移动用户在解密重加密后的数据时,运行一次指数运算和一次配对运算便可以将明文恢复,大大提高了移动用户解密的效率,降低了移动用户的能耗。该方案的安全性可以归约到底层的IBE方案和IBBE方案的安全性。理论分析和实验结果表明,该方案使得移动设备花费较少的时间便可以将存储在云端的数据解密,缓解了移动设备计算能力的不足,实用性较强。     

A platform for secure monitoring and sharing of generic health data in the Cloud

The growing need for the remote caring of patients at home combined with the ever-increasing popularity of mobile devices due to their ubiquitous nature has resulted in many apps being developed to enable mobile telecare. The Cloud, in combination with mobile technologies has enabled doctors to conveniently monitor and assess a patient’s health while the patient is at the comfort of their own home. This demands sharing of health information between healthcare teams such as doctors and nurses in order to provide better and safer care of patients. However, the sharing of health information introduces privacy and security issues which may conflict with HIPAA standards. In this paper, we attempt to address the issues of privacy and security in the domain of mobile telecare and Cloud computing. We first demonstrate a telecare application that will allow doctors to remotely monitor patients via the Cloud. We then use this system as a basis to showcase our model that will allow patients to share their health information with other doctors, nurses or medical professional in a secure and confidential manner. The key features of our model include the ability to handle large data sizes and efficient user revocation.     

区块链环境下基于秘密共享的数字权限管理方案

针对数字权限保护中对内容加密密钥的安全保存和有效分发的需求,提出了一个区块链环境下基于秘密共享的数字权限保护方案。该方案主要包括系统初始化、内容加密、许可授权和内容解密4个协议。在该方案中,利用Pedersen可验证秘密共享方案和属性基加密（ABE）算法来实现内容加密密钥的保护和分发,将内容提供商从管理内容加密密钥的任务中解放出来,从而确保了密钥管理的安全性和灵活性。此外,基于区块链的数字权限保护方案具有信息公开透明、不可篡改等特点。安全性分析表明,该方案在区块链环境下是安全可行的;仿真实验结果表明,该方案能够以较低的开销实现数字内容的权限保护。     

The relationship between usage intention and adoption of electronic health records at primary care clinics

Objective

Despite of emerging evidence that electronic health records (EHRs) can improve the clinical quality, enhances patient safety and efficiency. Most physicians in primary health care clinics in the Taiwan do not currently adopt EHR at their clinic practices. We aim to measure the relationship between usage intention and adoption behavior.

Study design and methods

We used structured questionnaires distributed both EHRs adopter and non-adopter group to the primary health care physicians which participated in the DOH project to establish the information exchange environment across Taiwan. The response rate of adopter and non-adopter is 54.7% and 55.0% respectively.

Measurements

EHRs adoption behavior.

Results

The EHRs adopter group has higher intention than non-adopter (p = 0.003). From the result of logistic regression analyses, we found the key factors affecting physicians’ adoption pattern were intention to use (OR: 2.85; 95% CI: 2.30–3.54). In addition, higher perceived usefulness (OR: 1.29; 95% CI: 1.06–1.56) and perceived ease to use (OR: 1.48; 95% CI: 1.22–1.79) increase adoption of EHR found.

Conclusion

The intention to use EHR, perceived usefulness and ease to use of primary care physicians were found as key factors influencing EHRs adoption. Thus, we suggest that government should promote the potential benefits of EHR and enhance physicians’ willingness to adopt the EHRs at their clinic practices.     

基于区块链的5G物联网数据共享方案

海量的物联网数据拥有巨大价值,而现有基于云的数据共享机制,面临单点故障、内部泄露等问题,无法确保用户数据的安全共享。为实现高效可信的数据共享,利用区块链技术,提出了基于区块链的5G物联网数据共享方案。该方案首先设计了数据共享框架和数据共享流程;然后基于闪电网络方案,提出了面向物联网数据共享的链下交易机制。实验分析表明,基于区块链的5G物联网数据共享方案具有较强的抗攻击能力;基于闪电网络的交易机制,能够大幅提高交易吞吐量、降低交易时延。     

智慧健康中基于属性的访问控制方案

针对智慧健康（S-health）中个人健康档案（PHR）的隐私保护问题,提出了一种外包解密可验证并可代理的基于属性的访问控制方案。首先,利用密文策略属性基加密（CP-ABE）方法,实现PHR的细粒度访问控制;其次,通过将复杂的解密计算外包至云服务器,并利用授权机构来验证云服务器返回的部分解密密文（PDC）的正确性;然后,基于代理方法,受限用户可将外包解密及验证委托给第三方用户执行而不泄露隐私;最后,在标准模型下证明了方案的自适应安全性。理论分析结果表明,用户端解密仅需执行一次指数运算,该方案具有较强的安全性与实用性。