面向大规模电子健康数据共享的基于区块链的 hChain 架构:增强安全性与隐私
密码学与安全
2025-05-20 v1
摘要
传统医疗保健领域关于隐私和数据安全的关注促使了替代技术的出现。智能医疗保健中,区块链技术通过提供安全性、隐私性以及电子健康数据传输,解决了现有问题。将区块链技术与医疗物联网(IoMT)集成,使能够对受保护的医疗数据进行实时监测。利用 IoMT 设备的边缘设备对于解决安全、计算和存储挑战具有显著优势。采用对称密钥和非对称密钥进行加密,可将敏感信息遮蔽于未授权方之外。SHA256 是一种单向哈希算法,用于验证数据未被篡改,因为若数据被修改,其哈希值也会随之改变。本文提出一种基于区块链的智能医疗保健系统,采用 IoMT 设备实现持续患者监测。此外,本文利用 IoMT 设备外的边缘资源,提供额外的计算能力和存储空间,对传入数据进行哈希和加密处理后再发送至区块链。采用对称密钥可确保区块链内数据保持私密性,使患者通过智能合约安全地传输数据,同时阻止未经授权的医生查看数据。通过采用验证节点和区块链,采用非对称密钥对患者数据进行签名和验证。除其他安全措施外,还建议采用基于位置的身份验证,以确保数据来源于患者所在区域。通过边缘设备,SHA256 用于确保数据完整性,密钥用于维护数据保密性。hChain 架构提升了 IoMT 环境的计算能力,增强了通过智能合约进行的电子健康数据共享的安全性,并改进了隐私和身份验证程序。
引用
@article{arxiv.2505.12610,
title = {hChain: Blockchain Based Large Scale EHR Data Sharing with Enhanced Security and Privacy},
author = {Musharraf Alruwaill and Saraju Mohanty and Elias Kougianos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.12610},
year = {2025}
}