【摘 要】
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信息技术的不断发展带来了移动医疗、电子病历等数字化医疗的普及,疾病协同治疗与多平台医疗研究分析对患者治疗和医学研究具有重大意义。医疗数据协同使用时,其中包含的临床数据和群体医疗信息等若被非法使用将造成难以挽回的损失。如何安全地进行医疗数据存储和多方计算,并基于异构平台开展数据的安全访问是充分利用医疗数据资源需要研究的关键问题和难点问题。区块链技术具有去中心化、不可篡改和公开透明的特点,是目前针对多
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信息技术的不断发展带来了移动医疗、电子病历等数字化医疗的普及,疾病协同治疗与多平台医疗研究分析对患者治疗和医学研究具有重大意义。医疗数据协同使用时,其中包含的临床数据和群体医疗信息等若被非法使用将造成难以挽回的损失。如何安全地进行医疗数据存储和多方计算,并基于异构平台开展数据的安全访问是充分利用医疗数据资源需要研究的关键问题和难点问题。区块链技术具有去中心化、不可篡改和公开透明的特点,是目前针对多方信任问题的一类新型解决方案,可在异构平台医疗数据的访问和流转过程提供更为安全的底层支持。因此,本文基于区块链技术开展了针对异构平台医疗数据安全访问控制机制的研究,主要工作内容如下:（1）针对异构平台医疗数据分发和使用中的信息安全问题,提出一种基于区块链的医疗数据安全存储模型,模型中包含一种过程透明的安全多方计算方法。该模型首先利用联盟区块链完成数据相关各方的身份验证和初始化,对普通存储需求使用对称加密,对需要多方计算的数据进行同态加密,数据密文存储至IPFS得到CID;随后将数据拥有者身份、CID和同态加密公钥等存储在链上;计算服务提供者调用智能合约进行同态运算,并将计算结果进行链上记录。上述过程中医疗数据始终以高强度的密文形式进行流转和存储,保证了医疗数据的隐私性。通过实验和分析验证了模型的有效性和高效性。（2）针对医疗环境中数据的访问控制安全性、灵活性不足的问题,将区块链与ABAC模型相结合,提出一种基于区块链的细粒度安全访问控制模型。该模型首先根据属性集获取CP-ABE私钥并向区块链发起访问申请;随后通过智能合约验证后返回经CP-ABE加密的AES密钥,当数据请求者的属性集满足访问控制要求即可解密获取AES密钥,进而解密从分布式存储系统中下载的数据密文包,获得数据访问权限。访问请求须要通过智能合约中时间限制信息和属性撤销情况的验证,一定程度上解决了异构平台医疗数据访问控制中的可靠性与灵活性问题。通过实验与分析验证了模型的有效性和安全性。
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