面向患者的区块链框架：解耦数据存储与访问控制的安全电子健康记录管理
密码学与安全
2025-11-24 v1 软件工程
系统与控制
系统与控制
摘要
我们提出了一个面向患者的电子健康记录（EHR）共享架构，将内容存储与授权审计分离。加密的FHIR资源存储在链外；公共区块链仅记录加密承诺和患者签名的、具有时效性的权限。通过公钥包装分发密钥，使存储提供者能够保持诚实但好奇的行为，而不会冒及机密性风险。我们形式化了安全目标（保密性、完整性、可加密归因的授权以及授权事件的可审计性），并提供了部署为单患者合约的Solidity参考实现。在链上，权限授予平均耗费78,000个gas（L1），端到端访问1 MB记录的延迟为0.7--1.4秒（分别为S3和IPFS的平均值），主要由存储检索决定。Layer-2部署可将gas使用降低10--13倍，尽管数据可用性费用仍主导实际成本。我们讨论了元数据隐私、密钥注册要求以及监管考量（HIPAA/GDPR），展示了一条在保持敏感临床数据所需安全属性的同时，恢复患者控制的实用路径。
引用
@article{arxiv.2511.17464,
title = {A Patient-Centric Blockchain Framework for Secure Electronic Health Record Management: Decoupling Data Storage from Access Control},
author = {Tanzim Hossain Romel and Kawshik Kumar Paul and Tanberul Islam Ruhan and Maisha Rahman Mim and Abu Sayed Md. Latiful Hoque},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.17464},
year = {2025}
}