基于区块链的分布式EHR 细粒度可追溯方案
2021-06-04应作斌斯元平马建峰刘西蒙
应作斌,斯元平,马建峰,3,刘西蒙
(1.安徽大学计算机科学与技术学院,安徽 合肥 230601;2.安徽大学物质科学与信息技术研究院,安徽 合肥 230601;3.西安电子科技大学网络与信息安全学院,陕西 西安 710071;4.福州大学数学与计算机科学学院,福建 福州 350108)
1 引言
目前,电子健康档案(EHR,electronic health record)已经成为提高医疗诊断效率的工具之一,其数据从可穿戴设备、智能传感器等来源收集。随着智慧医疗的逐步发展,EHR 数据量呈指数级增长。电子病历的数据量将以每年48%的速度增长[1]。但是,EHR 数据共享面临存储安全性和隐私泄露的问题。密文策略属性基加密(CP-ABE,ciphertext policy attribute based encryption)专门为一对多加密而设计,适合作为EHR 的访问控制解决方案。面对海量的EHR 数据,本地存储解决方案已不再适用,而集中式云存储方案存在数据泄露和单点故障问题,区块链技术成为EHR 数据管理的有前途的解决方案。考虑到区块链的块大小有限,将加密的EHR 文件存储于分布式存储系统,如星际文件系统(IPFS,inter planetary file system),而将EHR 的密文及其IPFS 中的下载地址等数据上链,可以有效节省区块链的存储空间。
基于区块链的EHR 访问控制方案的研究大多侧重于隐私保护[2-3],而实现隐私保护的同时带来了监管问题。区块链中强大的隐私保护滋生了许多安全问题,例如,所有勒索软件攻击中有88%发生在医疗保健系统中[4]。文献[5]指出,2009—2017 年发生了约1 138 起违规事件,影响了1.64 亿患者的医疗数据。这些安全问题不仅对用户利益构成严重威胁,而且严重阻碍了区块链在EHR 大规模共享中的开发和应用。……
