CN109949882A - 一种医疗区块链数据存储系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种医疗区块链数据存储系统及方法，包括区块链系统和链下云存储系统，区块链数据存储系统包括医生、病人和第3方机构，医生来自不同的医疗机构，医生负责给病人进行诊断治疗并为病人提供医疗记录，病人可以在不同的医疗机构看病，对个人的医疗记录拥有所有权和支配权，医院结构及第3方机构可用有偿的方式使用病人的医疗记录，在区块链数据存储系统中，病人以匿名的方式参加交易，区块链数据存储系统的交易类型包括：访问控制和数据存储，区块链中的信息都是公开的，敏感的个人数据都不会出现在区块链数据存储系统的公共账本中，本发明达到了安全存储安全交易的优点。

Description

一种医疗区块链数据存储系统

技术领域

本发明涉及一种医疗区块链数据存储系统及方法，属于区块链技术以及数据存储技术领域。

背景技术

在医疗保健系统中，病人的医疗记录（包括处方、化验单、病理结果、核磁共振图像等）都是宝贵的数据资产，若能够为医生、护理人员和研究者创建一个共享的数据源，提供及时、准确和广泛的病人健康数据，并实现跨机构的数据共享，则可以帮助医护人员制定优化的治疗计划，然而，有许多因素制约了病人医疗记录信息的共享，电子医疗记录的普及程度还不高，大多医疗机构还是采用纸质医疗记录，医疗记录的数据结构不统一、不兼容，无法实现安全跨机构的网络共享，最主要的还是涉及到医疗记录的安全和隐私问题。个人的医疗记录属于个人数据，涉及到个人隐私和安全问题，其所有权归个人所有，只有授权的用户才可以访问相关的医疗记录。保护个人医疗记录的隐私不仅是道德的责任，更是法律的强制要求。数据匿名性可以用来保护个人医疗记录数据的安全。传统的电子医疗记录存储模式均采取中心化的模式，传统的数据安全模型依靠创建越来越坚固的墙，例如增加多因子认证访问控制，采用更强的加密方案等。然而，这也意味着一旦敌手进入了系统，就可以访问到所有数据，存在有单点失败问题。同时，用户必须依赖于可信第三方的诚实性。近年来，随着云计算技术的发展和应用，电子医疗记录系统呈现出向以病人为中心的趋势发展，即病人对自己的医疗记录有更多的控制权，病人将自己的医疗记录存储在云服务器上，通过访问权限的控制有选择地和医生或者其他医疗机构共享医疗数据。然而云服务器并不是一个完全可信的，因此急需一种医疗区块链数据存储系统及方法。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中存在问题，提供一种医疗区块链数据存储系统，以解决现在医疗数据存储不变，风险大的技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供了一种医疗区块链数据存储系统，包括：区块链系统和链下云存储系统，区块链数据存储系统包括医生、病人和第3方机构，医生来自不同的医疗机构，医生负责给病人进行诊断治疗并为病人提供医疗记录，病人可以在不同的医疗机构看病，对个人的医疗记录拥有所有权和支配权，医院结构及第3方机构可用有偿的方式使用病人的医疗记录，在区块链数据存储系统中，病人以匿名的方式参加交易，区块链数据存储系统的交易类型包括：访问控制和数据存储，区块链中的信息都是公开的，敏感的个人数据都不会出现在区块链数据存储系统的公共账本中。

优选的，区块链数据存储系统的链下云存储系统存储着病人医疗记录的信息摘要和具体数据在云存储中的位置，结构相同的区块通过链式结构形成数据的链条，系统负责创建创世块，网络节点新产生的区块经过验证后被加入到主链上，形成对交易数据的永久保存。

优选的，在区块链数据存储系统中，通过时间戳来保证各区块按照时序链接，通过哈希函数来保证数据不被篡改，通过公钥加密实现身份认证。

优选的，区块链依次设置第一区块链、第二区块链、第三区块链、第N-1区块链、第N区块链。

优选的，第一区块链、第二区块链、第三区块链、第N-1区块链、第N区块链，每个区块链之间相互连接，共同形成一个区跨链网，各个区块链之间可进行信息相互传输，同步同时更新。

本发明医疗区块链数据存储系统的使用方法包括以下步骤：

病人从医疗机构收到了自己的医疗数据后，首先验证机构的签名，然后用自己

的私钥解密出医疗数据的加密密钥，并解密出原始医疗数据及其签名，然后生成新的加密密钥将医疗数据及其签名加密存放到云存储中保存，具体过程如下：

医疗记录存储；输入：加密的医疗记录；输出：数据存储位置；

开始：病人用自己的私钥解密出对称密钥；

再用用对称密钥解密；根据发行方的公钥验证签名的正确性；

如果，签名正确；计算其哈希值并进行比较；如果哈希一致；医疗记录数据真实；

此外，简单丢弃处理；

如果，验证数据真实，将是医疗记录及其签名重新加密存储在云存储中，并记录下加密密钥和存储位置；

之后，进行医疗记录共享，病人的医疗数据的使用权限完全由用户自己控制，病人可以通过访问控制交易授权第3方访问其部分医疗记录，并可以随时收回权限，授权时会将共享记录在云存储中的位置、使用权限、使用期限、用第3方使用者公钥机密的解密密钥一起写入到区块链中，云存储管理端会以此设置访问控制策略，具体过程如下：

输入：请求数据方的公钥和所需的医疗记录；输出：生成一个访问控制交易；开始：接收数据请求方请求，提取出请求方公钥和数据需求；根据请求方的数据需求，查找相关医疗记录在云存储中的位置和响应的加密密钥；

创建一个访问控制交易，并将响应的信息写入到链下存储系统中；

向区块链系统传送该链下存储系统信息。

这样，通过使用本发明的医疗区块链数据存储系统，医疗区块链存储系统为病人的医疗记录提供了安全的分布式存储机制，使得病人的医疗记录的所有权归病人所有，并由其控制其使用权限，建立起一个共享的、及时的、准确的和广泛的个人数据存储系统。允许个人、医疗机构和研究机构之间分享医疗信息，例如共享大量的遗传、饮食、生活方式和环境的健康数据，帮助识别和开发新的治疗方式和疾病防治。区块链的分布式结构另一个优势是内建的错误容忍和灾难恢复机制，数据分布在网络的不同节点上，不存在单点失败，一个灾难不可能同时影响到网络所有的位置。区块链工作于标准的密码算法和协议，这些技术被大量地分析和接受认为是安全的。这些都为病人医疗记录的安全存储和共享使用提供了安全保证。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的医疗区块链数据存储系统的系统结构示意图；

图2是本发明实施例的医疗区块链数据存储系统的区块链系统原理示意图；

图3是本发明实施例的医疗区块链数据存储系统的存储流程示意图；

图4是本发明实施例的医疗区块链数据存储系统的存储具体流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，下面通过参考的附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。下面结合附图进一步说明。

如图1-图4所示，本发明的医疗区块链数据存储系统，包括：区块链系统和链下云存储系统，区块链数据存储系统包括医生、病人和第3方机构，医生来自不同的医疗机构，医生负责给病人进行诊断治疗并为病人提供医疗记录，病人可以在不同的医疗机构看病，对个人的医疗记录拥有所有权和支配权，医院结构及第3方机构可用有偿的方式使用病人的医疗记录，在区块链数据存储系统中，病人以匿名的方式参加交易，区块链数据存储系统的交易类型包括：访问控制和数据存储，区块链中的信息都是公开的，敏感的个人数据都不会出现在区块链数据存储系统的公共账本中。

区块链数据存储系统的链下云存储系统存储着病人医疗记录的信息摘要和具体数据在云存储中的位置，结构相同的区块通过链式结构形成数据的链条，系统负责创建创世块，网络节点新产生的区块经过验证后被加入到主链上，形成对交易数据的永久保存，在区块链数据存储系统中，通过时间戳来保证各区块按照时序链接，通过哈希函数来保证数据不被篡改，通过公钥加密实现身份认证。

区块链依次设置第一区块链、第二区块链、第三区块链、第N-1区块链、第N区块链。第一区块链、第二区块链、第三区块链、第N-1区块链、第N区块链，每个区块链之间相互连接，共同形成一个区跨链网，各个区块链之间可进行信息相互传输，同步同时更新。

本实施例医疗区块链数据存储系统的使用方法如下：

病人从医疗机构收到了自己的医疗数据后，首先验证机构的签名，然后用自己

的私钥解密出医疗数据的加密密钥，并解密出原始医疗数据及其签名，然后生成新的加密密钥将医疗数据及其签名加密存放到云存储中保存，具体过程如下：

医疗记录存储；输入：加密的医疗记录；输出：数据存储位置；

开始：病人用自己的私钥解密出对称密钥；

再用用对称密钥解密；根据发行方的公钥验证签名的正确性；

如果，签名正确；计算其哈希值并进行比较；如果哈希一致；医疗记录数据真实；

此外，简单丢弃处理；

如果，验证数据真实，将是医疗记录及其签名重新加密存储在云存储中，并记录下加密密钥和存储位置；

之后，进行医疗记录共享，病人的医疗数据的使用权限完全由用户自己控制，病人可以通过访问控制交易授权第3方访问其部分医疗记录，并可以随时收回权限，授权时会将共享记录在云存储中的位置、使用权限、使用期限、用第3方使用者公钥机密的解密密钥一起写入到区块链中，云存储管理端会以此设置访问控制策略，具体过程如下：

输入：请求数据方的公钥和所需的医疗记录；输出：生成一个访问控制交易；开始：接收数据请求方请求，提取出请求方公钥和数据需求；根据请求方的数据需求，查找相关医疗记录在云存储中的位置和响应的加密密钥；

创建一个访问控制交易，并将响应的信息写入到链下存储系统中；

向区块链系统传送该链下存储系统信息。

有益效果：医疗区块链存储系统为病人的医疗记录提供了安全的分布式存储机制，使得病人的医疗记录的所有权归病人所有，并由其控制其使用权限，建立起一个共享的、及时的、准确的和广泛的个人数据存储系统。允许个人、医疗机构和研究机构之间分享医疗信息，例如共享大量的遗传、饮食、生活方式和环境的健康数据，帮助识别和开发新的治疗方式和疾病防治。区块链的分布式结构另一个优势是内建的错误容忍和灾难恢复机制，数据分布在网络的不同节点上，不存在单点失败，一个灾难不可能同时影响到网络所有的位置。区块链工作于标准的密码算法和协议，这些技术被大量地分析和接受认为是安全的。这些都为病人医疗记录的安全存储和共享使用提供了安全保证。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种医疗区块链数据存储系统，其特征在于，包括区块链系统和链下云存储系统，

区块链数据存储系统包括医生、病人和第3方机构，医生来自不同的医疗机构，医生负责给病人进行诊断治疗并为病人提供医疗记录，病人可以在不同的医疗机构看病，对个人的医疗记录拥有所有权和支配权，医院结构及第3方机构可用有偿的方式使用病人的医疗记录，在区块链数据存储系统中，病人以匿名的方式参加交易，区块链数据存储系统的交易类型包括：访问控制和数据存储，区块链中的信息都是公开的，敏感的个人数据都不会出现在区块链数据存储系统的公共账本中。

2.根据权利要求1所述的医疗区块链存储系统，其特征在于，区块链数据存储系统的链下云存储系统存储着病人医疗记录的信息摘要和具体数据在云存储中的位置，结构相同的区块通过链式结构形成数据的链条，系统负责创建创世块，网络节点新产生的区块经过验证后被加入到主链上，形成对交易数据的永久保存。

3.根据权利要求1所述的医疗区块链存储系统，其特征在于，在区块链数据存储系统中，通过时间戳来保证各区块按照时序链接，通过哈希函数来保证数据不被篡改，通过公钥加密实现身份认证。

4.根据权利要求1所述的医疗区块链存储系统，其特征在于，区块链依次设置第一区块链、第二区块链、第三区块链、第N-1区块链、第N区块链。

5.根据权利要求4所述的医疗区块链存储系统，其特征在于，第一区块链、第二区块链、第三区块链、第N-1区块链、第N区块链，每个区块链之间相互连接，共同形成一个区跨链网，各个区块链之间可进行信息相互传输，同步同时更新。

6.一种医疗区块链数据存储系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

病人从医疗机构收到了自己的医疗数据后，首先验证机构的签名，然后用自己

的私钥解密出医疗数据的加密密钥，并解密出原始医疗数据及其签名，然后生成新的加密密钥将医疗数据及其签名加密存放到云存储中保存，具体过程如下：

医疗记录存储；输入：加密的医疗记录；输出：数据存储位置；

开始：病人用自己的私钥解密出对称密钥；

再用用对称密钥解密；根据发行方的公钥验证签名的正确性；

如果，签名正确；计算其哈希值并进行比较；如果哈希一致；医疗记录数据真实；

此外，简单丢弃处理；

如果，验证数据真实，将是医疗记录及其签名重新加密存储在云存储中，并记录下加密密钥和存储位置。

7.根据权利要求6所述的医疗区块链数据存储系统的使用方法，其特征在于，进行医疗记录共享，病人的医疗数据的使用权限完全由用户自己控制，病人可以通过访问控制交易授权第3方访问其部分医疗记录，并可以随时收回权限，授权时会将共享记录在云存储中的位置、使用权限、使用期限、用第3方使用者公钥机密的解密密钥一起写入到区块链中，云存储管理端会以此设置访问控制策略，具体过程如下：

输入：请求数据方的公钥和所需的医疗记录；输出：生成一个访问控制交易；开始：接收数据请求方请求，提取出请求方公钥和数据需求；根据请求方的数据需求，查找相关医疗记录在云存储中的位置和响应的加密密钥；

创建一个访问控制交易，并将响应的信息写入到交易中；

向区块链系统传送该交易。