受区块链启发的工业 4.0 信息物理医疗系统安全可靠数据交换架构
密码学与安全
2023-07-26 v1 分布式、并行与集群计算
摘要
信息物理系统被视为强耦合的通信系统与设备的集合，在包括医疗在内的各类工业应用中带来了诸多安全挑战。患者数据的安全与隐私仍是一大隐患，因为医疗数据敏感且价值高，是互联网上最受攻击的目标。此外，从工业角度看，信息物理系统在分布式环境中利用传感器节点远程交换数据方面发挥着关键作用。在医疗行业，区块链技术因其去中心化、不可篡改和透明等特性，为解决大多数安全相关问题提供了有前景的方案。本文在信息物理医疗工业 4.0 中提出了一种受区块链启发的、安全可靠的数据交换架构。所提系统使用 BigchainDB、Tendermint、星际文件系统（IPFS）、MongoDB 和 AES 加密算法来改进 Healthcare 4.0。此外，引入了支持区块链的安全医疗架构，用于医生与患者之间访问和管理记录。基于区块链的电子健康记录（EHR）交换系统的开发纯粹以患者为中心，意味着数据的全部控制权在所有者手中，并由区块链保障安全与隐私。实验结果表明，所提架构能稳健应对更多安全攻击，且能在 2/3 节点失效时恢复数据。所提模型以患者为中心，数据控制权在患者手中以增强安全与隐私，即便系统管理员未经用户许可也无法访问数据。
引用
@article{arxiv.2307.13603,
title = {Blockchain inspired secure and reliable data exchange architecture for cyber-physical healthcare system 4.0},
author = {Mohit Kumar and Hritu Raj and Nisha Chaurasia and Sukhpal Singh Gill},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.13603},
year = {2023}
}