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通过区块链与数字钱包协调敏感数据交换与双重花费预防:以电子处方管理为例

密码学与安全 2023-01-05 v2

摘要

医疗行业的数字化转型需要为所有利益相关方提供便利高效的解决方案,同时保护患者的敏感数据。医疗处方已是引发设计导向研究的一个例子。然而,当前电子处方管理系统的实现通常形成集中式数据孤岛,使用户数据易受网络安全事件影响并阻碍互操作性。研究亦提出了基于区块链技术的去中心化方案,但隐私相关挑战常被忽视。我们开展设计科学研究,开发并实现了一个基于两条区块链与一款数字钱包应用的电子处方交换系统。我们的方案将通过可验证凭证在医生、患者与药房间进行双边、可验证且注重隐私的信息交换,与基于令牌的匿名双重花费检查相结合。我们的定性与定量评估以及安全性分析表明,该架构能够通过由设计赋予患者对其数据的控制、高水平安全性、充足性能与可扩展性,以及与新兴数字身份管理方案对用户、企业与机构的互操作性,改进现有的电子处方管理方法。我们还推导了关于如何设计既需要交换敏感信息又需要防止重复使用的去中心化、隐私导向信息系统的原则。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.06174,
  title  = {Harmonizing sensitive data exchange and double-spending prevention through blockchain and digital wallets: The case of e-prescription management},
  author = {Vincent Schlatt and Johannes Sedlmeir and Janina Traue and Fabiane Völter},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.06174},
  year   = {2023}
}