CN109859846A - 一种基于私有链的个人健康档案存储方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于私有链的个人健康档案存储方法，包括节点注册、个人健康档案信息录入与信息查询，用户或机构注册成为节点，使用成对公私密钥登录节点进行操作，已认证的机构节点有读写权限，已认证的用户节点仅能查询部分信息；机构节点得到用户健康档案信息后，用户审核并附加用户签名，智能合约核实机构节点和用户节点信息并验证用户签名，核实通过后则发出信息录入申请，由Raft共识算法选举出的Leader节点接受请求并写入区块链，并将信息同步至其他节点；信息查询方法：个人或机构登录节点提出查询申请，智能合约核实身份和签名，通过后可获取对应信息。本发明方法可保障写入的健康档案信息不被篡改，保护用户隐私、强化健康档案管理规范。
Description
技术领域
本发明属于医疗信息管理技术领域，具体涉及一种基于私有链的个人健康档案存储方法。
背景技术
私有链技术是区块链技术中的一类。私有链与人们所知的完全去中心化的公有链技术有所不同，私有链的部分权限由某个组织或者机构控制，参与私有链的节点资格和权限会被严格管理。因为参加门槛较高，所以节点相对可控，会带来极快的操作速度和更好的隐私保护，以及更加低的操作成本，且满足信息难以篡改，中心分散的优势。
个人健康档案的管理问题一直存在。个人健康信息登记不规范、存储不规范导致个人健康信息丢失，查找不便等问题。个人体检信息、病例信息难以查询的问题给个人、家人、医院对其健康状况的了解带来不便。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于本发明的目的是提供一种信息不可篡改的基于私有链的个人健康档案管理方法。将个人健康档案信息加密生成区块，通过有写入权限的节点将区块接入该私有链，通过共识算法同步于各分布式节点中，具有读取权限的节点可以通过密钥验证查看健康档案信息。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于私有链的个人健康档案存储方法，包括节点注册、信息写入和同步、信息查阅，
所述节点注册包括步骤：
A1：具有记录个人健康档案信息能力及权限的机构，通过提交认证信息以申请成为具有写入权限的机构节点；
A2：有记录个人健康档案信息需求的用户，通过提交个人身份信息以申请成为具有读取相关信息内容的个人节点；
A3：每个节点随机生成一个唯一的私有密钥，负责生成签名，并根据该私有密钥生成成对的公有密钥，负责验证签名和追踪用户；
A4：机构和个人通过设置用户名和密码登录节点；
只有被授权的机构节点才有录入信息的权利，所述信息录入和同步包括步骤：
B1：使用上述节点注册步骤中产生的成对公私密钥进行节点登录；
B2：机构节点获得用户的健康档案信息，机构节点与用户双方共同确认健康档案信息的准确性，双方确认后分别对数据信息进行签名；
B3：提交带有签名的信息至智能合约，智能合约核对用户身份信息和机构认证信息，并利用公开密钥验证其签名，通过验证后提出信息录入请求；
B4：采用Raft共识算法进行每个节点的信息同步，选举出一个Leader节点，赋予Leader节点录入信息和同步信息的权限；
B5：Leader节点接收到上述信息录入请求，完成信息录入操作，生成区块，并复制信息到其他follower节点；
B6：大多数follower节点将信息录入，并反馈录入成功，leader接收到大多数成功反馈后才确认本次信息录入完成；
所述信息查询包括：
C1：使用用户或机构成对的公私密钥登录节点，选择欲查询的相关信息，并提交查询申请；
C2：智能合约核对用户身份信息或机构认证信息，寻找到对应信息，并利用公开密钥验证其留在信息中的签名；
C3：通过验证即可查看相关健康档案信息。
进一步，在步骤A3中，所述私有秘钥为32字节的数字，所述公有密钥是根据私有秘钥和椭圆曲线加密算法生成出来的。
进一步，在步骤B2中，双方认为无误后分别使用各自的私有密钥通过椭圆曲线算法对待录入信息进行签名。
本发明的有益效果在于：本发明方法基于私有链，将验证后的个人健康档案信息写入私有链，能有效避免信息被篡改，且加强健康档案信息录入规范，方便用户和机构对个人医疗信息的读取。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明所述的基于私有链的个人健康档案管理方法的流程示意图；
图2为本发明所述的基于私有链的个人健康档案管理方法的结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1、图2描述基于私有链的个人健康档案存储方法的具体实施方式。但以下描述并不是为了限定本发明方法，仅为说明方法的实施流程，提出诸如加密方法、共识算法等具体细节以便透彻理解本发明。
图1描述了本发明所述的基于私有链的个人健康档案存储方法的流程，该流程主要包括节点注册、健康档案信息录入及同步、健康档案信息查询三大步骤：
节点注册：
具有记录个人健康档案信息能力及权限的机构，通过提交机构信息、资历信息等认证信息以申请成为具有写入权限的机构节点；
有记录个人健康档案信息需求的用户，通过提交个人身份信息以申请成为具有读取相关信息内容的用户节点；
节点通过相应的用户名和密码进行登录。每个节点生成时都会通过椭圆曲线加密体制生成一对密钥，一个公开密钥，一个私有密钥。私有密钥通过随机生成一个32bytes的数字产生，并根据该私有密钥和椭圆曲线secp256k1算法确定曲线上的一个坐标(x,y)；公开密钥由2个32bytes数字组成，分别为坐标的x,y。坐标点由私有密钥所决定，而从点坐标无法推断私有密钥。所以用户可以用自己的私有密钥对录入信息进行签名，其他节点可以通过用户的公开密钥对签名进行验证。
健康档案信息录入及同步：
使用上述节点注册步骤中产生的成对公私密钥进行节点登录；
机构节点获得用户的健康档案信息(例如医院机构的节点，获取用户的体检信息)，机构节点与用户双方共同确认健康档案信息的准确性，双方确认后分别对数据信息进行签名；
提交带有签名的信息至智能合约，智能合约核对用户身份信息和机构认证信息，并利用公开密钥验证其签名，通过验证后提出信息录入请求；
本发明方法中涉及的私有链通过Raft算法实现节点共识。首先选举出一个Leader节点，赋予Leader节点录入信息和同步信息的权限，Leader节点接收到上述信息录入请求，完成信息录入操作，生成区块，并复制信息到其他follower节点；
大多数follower节点将信息写入，反馈写入成功，leader接收到大多数成功反馈后才确认完成本次信息录入；
健康档案信息查询：
使用用户/机构成对的公私密钥登录节点，选择欲查询的相关信息，并提交查询申请；
智能合约核对用户身份信息和机构认证信息，寻找到对应信息，并利用公开密钥验证其留在信息中的签名；
通过验证即可查看相关健康档案信息；
虽然本发明方法中并未使用公有链和公有链常用的PoW工作量证明共识机制，但更加符合医疗领域的需求，具有个人健康档案信息多重确认、录入权限分散、录入信息不可篡改等优势；而且所有录入和查询存储与各节点的日志记录之中，便于对所有的健康档案的录入和查询进行追。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (3)
1.一种基于私有链的个人健康档案存储方法，其特征在于：包括节点注册、信息写入和同步、信息查阅，
所述节点注册包括步骤：
A1：具有记录个人健康档案信息能力及权限的机构，通过提交认证信息以申请成为具有写入权限的机构节点；
A2：有记录个人健康档案信息需求的用户，通过提交个人身份信息以申请成为具有读取相关信息内容的个人节点；
A3：每个节点随机生成一个唯一的私有密钥，负责生成签名，并根据该私有密钥生成成对的公有密钥，负责验证签名和追踪用户；
A4：机构和个人通过设置用户名和密码登录节点；
只有被授权的机构节点才有录入信息的权利，所述信息录入和同步包括步骤：
B1：使用上述节点注册步骤中产生的成对公私密钥进行节点登录；
B2：机构节点获得用户的健康档案信息，机构节点与用户双方共同确认健康档案信息的准确性，双方确认后分别对数据信息进行签名；
B3：提交带有签名的信息至智能合约，智能合约核对用户身份信息和机构认证信息，并利用公开密钥验证其签名，通过验证后提出信息录入请求；
B4：采用Raft共识算法进行每个节点的信息同步，选举出一个Leader节点，赋予Leader节点录入信息和同步信息的权限；
B5：Leader节点接收到上述信息录入请求，完成信息录入操作，生成区块，并复制信息到其他follower节点；
B6：大多数follower节点将信息录入，并反馈录入成功，leader接收到大多数成功反馈后才确认本次信息录入完成；
所述信息查询包括：
C1：使用用户或机构成对的公私密钥登录节点，选择欲查询的相关信息，并提交查询申请；
C2：智能合约核对用户身份信息或机构认证信息，寻找到对应信息，并利用公开密钥验证其留在信息中的签名；
C3：通过验证即可查看相关健康档案信息。
2.根据权利要求1所述的基于私有链的个人健康档案存储方法，其特征在于：在步骤A3中，所述私有秘钥为32字节的数字，所述公有密钥是根据私有秘钥和椭圆曲线加密算法生成出来的。
3.根据权利要求1所述的基于私有链的个人健康档案存储方法，其特征在于：在步骤B2中，双方认为无误后分别使用各自的私有密钥通过椭圆曲线算法对待录入信息进行签名。
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