CN111026811A - 一种基于区块链的医疗分析方法及其分析系统 - Google Patents

一种基于区块链的医疗分析方法及其分析系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于区块链的医疗分析方法及其分析系统，用户发出身份注册请求，根据用户的身份信息生成对所述用户颁发安全证书并完成注册；用户每次登入时，对用户进行身份认证，验证其是否为经过注册验证的安全用户，如果为是则转下一步，如果为否则验证不通过，不允许其登录。本发明通过大数据与区块链的结合，建立了智能的医疗分析系统，无需人工干预，提高了分析效率。

Description

一种基于区块链的医疗分析方法及其分析系统
技术领域
本发明涉及医疗技术领域，特别涉及一种基于区块链的医疗分析方法及其分析系统。
背景技术
在过去的几年里，一些行业已经发现将区块链技术融入其日常运营中的好处，医疗行业也不例外。在医疗机构之间转移电子健康记录一直是一项艰巨而耗时的任务，但是，在区块链上获得该信息可以使该过程更简单，更快捷。现代医疗充分利用互联网等技术，方便有效地实现了患者、医疗机构以及医疗设备间的连接与互动，在很大程度上实现了快速、精确、方便的医疗服务。
但是，现有的医疗分析方法及其分析系统不能保证发起请求的用户身份安全及通讯内容的安全，面对区块链受到的定向攻击行为，系统不会进行报警，即使采取了安全措施，也往往对系统结构进行修改，不能只通过区块链分布式储存节点上的就诊档案脚本的操作记录数据进行分析推断出异常操作，无法计算和预测上传路径的稳定性，加上区块链结构上变得更为复杂，稳定性分析结果误差大、可靠低，不符合实际运行情况，这样就能不能有效提前检测出通讯路径的异常状态，从而无法针对高危高概率动作限制当前通讯的访问权限，使用户或者系统受到的攻击危险大增。
发明内容
本发明提供一种基于区块链的医疗分析方法，包括以下步骤：
用户发出身份注册请求，根据用户的身份信息生成对所述用户颁发安全证书并完成注册；
用户每次登入时，对用户进行身份认证，验证其是否为经过注册验证的安全用户，如果为是则转下一步，如果为否则验证不通过，不允许其登录；
用户将自己的历史就医档案和目前症状信息上传至存储模块形成就诊档案脚本，对储存的就诊档案脚本进行加密；
生成医疗分析协议并对所述医疗分析协议进行签名，并将签名后的所述医疗分析协议发布到区块链分布式储存节点；
对签名后的所述医疗分析协议进行验证，验证通过后，对当前所处的就诊档案脚本传递状态环境进行评估，确认安全后将就诊档案脚本传递至安全的区块链分布式储存节点；
对就诊档案脚本进行解密和医疗分析，并将分析结果反馈至用户，给出用户就诊建议。
一种根据所述基于区块链的医疗分析方法的分析系统包括：
注册模块，用于用户发出身份注册请求，根据用户的身份信息生成对所述用户颁发安全证书并完成注册；
验证模块，用于用户每次登入时，对用户进行身份认证，验证其是否为经过注册验证的安全用户，如果为是则转下一步，如果为否则验证不通过，不允许其登录；
上传加密模块，用于用户将自己的历史就医档案和目前症状信息上传至存储模块形成就诊档案脚本，对储存的就诊档案脚本进行加密；
存储模块,用于储存就诊档案脚本；
协议模块，用于生成医疗分析协议并对所述医疗分析协议进行签名，并将签名后的所述医疗分析协议发布到区块链分布式储存节点；
评估模块，用于对签名后的所述医疗分析协议进行验证，验证通过后，对当前所处的就诊档案脚本传递状态环境进行评估，确认安全后将就诊档案脚本传递至安全的区块链分布式储存节点；
分析反馈模块，用于对就诊档案脚本进行解密和医疗分析，并将分析结果反馈至用户，给出用户就诊建议。
本发明通过大数据与区块链的结合，建立了智能的医疗分析系统，无需人工干预，提高了分析效率，通过注册模块颁发一个带有用户身份信息和联系方式的签名证书给用户，可以实现确认用户的身份安全及保障通讯内容的安全，无需对系统结构做修改，只需通过身份信息、联系方式和随机数rn即可判定高速交握信息是否安全。通过对双方数据产生的时间字符序列及随机数进行加密，可以阻止另一个通讯的入侵，假如木马程序在用户上植入通讯转发程序向验证模块发送高速交握信息，但通讯内容发送至入侵链接，用户不会发送通讯已建立的内容，那么入侵也无法成功。通讯开始后，内容会被加密并压缩成摘要形式发送出去，通讯期间，用户和分析模块会随时随机发送一条多媒体摘要，通讯话结束时，用户和分析模块发送一条包含用户身份信息和数据产生的时间字符序列的结束信息来结束通讯，这可以阻止第三方继续连接已被入侵用户已经开始并经过身份验证的通讯，作用于一个用户的就诊档案脚本传递，通过临时调用的所有就诊档案脚本的操作记录数据实现了实时非侵入式的安全预警，无需对现有软系统结构进行任何改动，只需要在每个区块链分布式储存节点上进行数据处理和路径稳定性计算，即可通过区块链分布式储存节点上的操作记录数据进行分析判断和选择，能够有效检测出会话异常状态，对所述待处理上传路径上的实时用户执行保护操作，并记录当前状态，生成用户历史上传就诊档案脚本动作的可能出现的异常发生项和上传场景，增加了自适应权限控制，针对高危高概率动作限制当前通讯的访问权限，使用户或者系统受到的攻击危险大大降低。根据存储模块和分布式储存节点之间的交互，确定上传路径的稳定性，从而可以得到就诊档案脚本上传路径的稳定性指数，在此基础上，进行稳定性评估和筛选，分析结果准确可靠，且通过将误码率、上传路径在规定的时间内的某一时刻或任意时刻的完成规定功能的能力、上传路径的异常率和恢复率定性与定量结合，评估结果更符合实际运行情况。
附图说明
图1为本发明一种基于区块链的医疗分析系统图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的方法和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
一种基于区块链的医疗分析方法，包括以下步骤：
用户发出身份注册请求，根据用户的身份信息生成对所述用户颁发安全证书并完成注册；
用户每次登入时，对用户进行身份认证，验证其是否为经过注册验证的安全用户，如果为是则转下一步，如果为否则验证不通过，不允许其登录；
用户将自己的历史就医档案和目前症状信息上传至存储模块形成就诊档案脚本，对储存的就诊档案脚本进行加密；
生成医疗分析协议并对所述医疗分析协议进行签名，并将签名后的所述医疗分析协议发布到区块链分布式储存节点；
对签名后的所述医疗分析协议进行验证，验证通过后，对当前所处的就诊档案脚本传递状态环境进行评估，确认安全后将就诊档案脚本传递至安全的区块链分布式储存节点；
对就诊档案脚本进行解密和医疗分析，并将分析结果反馈至用户，给出用户就诊建议。
所述用户发出身份注册请求，根据用户的身份信息生成对所述用户颁发安全证书并完成注册，用户每次登入时，对用户进行身份认证，验证其是否为经过注册验证的安全用户，具体包括以下步骤：
用户向注册模块发送一个带有用户身份信息和联系方式的注册请求，注册模块颁发一个带有用户身份信息和联系方式的签名证书给用户；
注册模块通过所述联系方式联系用户时，发送一个随机数rn给用户；
用户向所述注册模块发送身份信息、联系方式和所述随机数rn，注册模块通过所述签名证书进行响应；
用户向验证模块发送高速交握信息，验证模块对用户身份进行验证，验证发送高速交握信息的用户是否为安全用户，如果为是则转下一步，如果为否则验证不通过，不允许其高速交握；
通知分析模块有一个已经通过认证的高速交握信息将要发送过来；
获得带有用户身份信息和联系方式的签名证书，以及注册模块接收的所述身份信息、联系方式和所述随机数rn，并对双方数据产生的时间字符序列及随机数进行加密；
用户和分析模块建立通讯，通讯开始后，内容会被加密并压缩成摘要形式发送出去，当通讯结束时，用户和分析模块发送呼叫结束信息。
所述对当前所处的就诊档案脚本传递状态环境进行评估，确认安全后将就诊档案脚本传递至安全的区块链分布式储存节点，具体包括：
在区块链分布式储存节点上对历史已经产生的所有就诊档案脚本进行临时调用；
对临时调用的所有就诊档案脚本的操作记录数据中重复的数据进行去重，对于已经损坏的数据进行删除得到第一数据集；
将第一数据集进行初始化操作，处理为相同的格式，再次对第一数据集进行重复和损坏的检测，对不符合要求的按上一步进行再次处理，将再次处理后的数据转换为可以存储或传输的形式到第二数据集；
采集各个区块链分布式储存节点上的第二数据集，将各种历史异常状态进行暂存，预设各种异常状态的阈值，基于暂存的各种历史异常状态和预设各种异常状态的阈值对当前就诊档案脚本传递状态环境进行比对分析，若超过阈值，则判断为异常，通过发送警告信号进行安全预警，根据上传路径的稳定性选取稳定性最差的区块链分布式储存节点上传路径为待处理上传路径；
对所述待处理上传路径上的实时用户执行保护操作，并记录当前状态；
生成用户历史上传就诊档案脚本动作的可能出现的异常发生项和上传场景。
生成用户历史上传就诊档案脚本动作的可能出现的异常发生项和上传场景后，还包括以下具体步骤：
接收所述警告信号，并通过当前用户可能出现的异常发生项和上传场景与用户历史信息进行比对，确定当前所处的就诊档案脚本传递状态环境的可信度，结合警告信号，来动态决定当前权限范围，保证用户就诊档案脚本传递安全。
用户和分析模块建立通讯，通讯开始后，内容会被加密并压缩成摘要形式发送出去，通讯期间，用户和分析模块会随时随机发送一条多媒体摘要，通讯话结束时，用户和分析模块发送一条包含用户身份信息和数据产生的时间字符序列的结束信息来结束通讯。
所述异常状态包括密码多次错误、IP地址异常、人脸识别异常、存储的数据上传前后不一致，所述保护操作包括锁号、强制登出、封号和定时冻结用户信息。
所述上传路径的稳定性计算如下：
N(path)＝N[path(x,y)]＝sx,y·(1-ser)
其中，N[path(x,y)]表示从存储模块sx到分布式储存节点sy的上传路径path(x,y)的稳定性程度；x和y表示存储模块和分布式储存节点的编号；ser表示上传路径中传输数据的误码率，sx,y表示上传路径在规定的时间内的某一时刻或任意时刻的完成规定功能的能力，
Figure BDA0002304534920000071
frx,y和rrx,y分别表示上传路径path(x,y)的异常率和恢复率，avrt和avft分别表示上传路径path(x,y)平均恢复相邻两个异常点的时间长短和平均出现相邻两个异常点之间的时间长短。
一种所述基于区块链的医疗分析方法的分析系统包括：
注册模块，用于用户发出身份注册请求，根据用户的身份信息生成对所述用户颁发安全证书并完成注册；
验证模块，用于用户每次登入时，对用户进行身份认证，验证其是否为经过注册验证的安全用户，如果为是则转下一步，如果为否则验证不通过，不允许其登录；
存储模块,用于储存就诊档案脚本；
上传加密模块，用于用户将自己的历史就医档案和目前症状信息上传至存储模块形成就诊档案脚本，对储存的就诊档案脚本进行加密；
协议模块，用于生成医疗分析协议并对所述医疗分析协议进行签名，并将签名后的所述医疗分析协议发布到区块链分布式储存节点；
评估模块，用于对签名后的所述医疗分析协议进行验证，验证通过后，对当前所处的就诊档案脚本传递状态环境进行评估，确认安全后将就诊档案脚本传递至安全的区块链分布式储存节点；
分析反馈模块，用于对就诊档案脚本进行解密和医疗分析，并将分析结果反馈至用户，给出用户就诊建议。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于区块链的医疗分析方法，包括以下步骤：
用户发出身份注册请求，根据用户的身份信息生成对所述用户颁发安全证书并完成注册；
用户每次登入时，对用户进行身份认证，验证其是否为经过注册验证的安全用户，如果为是则转下一步，如果为否则验证不通过，不允许其登录；
用户将自己的历史就医档案和目前症状信息上传至存储模块形成就诊档案脚本，对储存的就诊档案脚本进行加密；
生成医疗分析协议并对所述医疗分析协议进行签名，并将签名后的所述医疗分析协议发布到区块链分布式储存节点；
对签名后的所述医疗分析协议进行验证，验证通过后，对当前所处的就诊档案脚本传递状态环境进行评估，确认安全后将就诊档案脚本传递至安全的区块链分布式储存节点；
对就诊档案脚本进行解密和医疗分析，并将分析结果反馈至用户，给出用户就诊建议。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的医疗分析方法，其特征在于，所述用户发出身份注册请求，根据用户的身份信息生成对所述用户颁发安全证书并完成注册，用户每次登入时，对用户进行身份认证，验证其是否为经过注册验证的安全用户，具体包括以下步骤：
用户向注册模块发送一个带有用户身份信息和联系方式的注册请求，注册模块颁发一个带有用户身份信息和联系方式的签名证书给用户；
注册模块通过所述联系方式联系用户时，发送一个随机数rn给用户；
用户向所述注册模块发送身份信息、联系方式和所述随机数rn，注册模块通过所述签名证书进行响应；
用户向验证模块发送高速交握信息，验证模块对用户身份进行验证，验证发送高速交握信息的用户是否为安全用户，如果为是则转下一步，如果为否则验证不通过，不允许其高速交握；
通知分析模块有一个已经通过认证的高速交握信息将要发送过来；
获得带有用户身份信息和联系方式的签名证书，以及注册模块接收的所述身份信息、联系方式和所述随机数rn，并对双方数据产生的时间字符序列及随机数进行加密；
用户和分析模块建立通讯，通讯开始后，内容会被加密并压缩成摘要形式发送出去，当通讯结束时，用户和分析模块发送呼叫结束信息。
3.根据权利要求2所述的基于区块链的医疗分析方法，其特征在于，所述对当前所处的就诊档案脚本传递状态环境进行评估，确认安全后将就诊档案脚本传递至安全的区块链分布式储存节点，具体包括：
在区块链分布式储存节点上对历史已经产生的所有就诊档案脚本进行临时调用；
对临时调用的所有就诊档案脚本的操作记录数据中重复的数据进行去重，对于已经损坏的数据进行删除得到第一数据集；
将第一数据集进行初始化操作，处理为相同的格式，再次对第一数据集进行重复和损坏的检测，对不符合要求的按上一步进行再次处理，将再次处理后的数据转换为可以存储或传输的形式到第二数据集；
采集各个区块链分布式储存节点上的第二数据集，将各种历史异常状态进行暂存，预设各种异常状态的阈值，基于暂存的各种历史异常状态和预设各种异常状态的阈值对当前就诊档案脚本传递状态环境进行比对分析，若超过阈值，则判断为异常，通过发送警告信号进行安全预警，根据上传路径的稳定性选取稳定性最差的区块链分布式储存节点上传路径为待处理上传路径；
对所述待处理上传路径上的实时用户执行保护操作，并记录当前状态；
生成用户历史上传就诊档案脚本动作的可能出现的异常发生项和上传场景。
4.根据权利要求3所述的基于区块链的医疗分析方法，其特征在于生成用户历史上传就诊档案脚本动作的可能出现的异常发生项和上传场景后，还包括以下具体步骤：
接收所述警告信号，并通过当前用户可能出现的异常发生项和上传场景与用户历史信息进行比对，确定当前所处的就诊档案脚本传递状态环境的可信度，结合警告信号，来动态决定当前权限范围，保证用户就诊档案脚本传递安全。
5.根据权利要求3所述的基于区块链的医疗分析方法，其特征在于用户和分析模块建立通讯，通讯开始后，内容会被加密并压缩成摘要形式发送出去，通讯期间，用户和分析模块会随时随机发送一条多媒体摘要，通讯话结束时，用户和分析模块发送一条包含用户身份信息和数据产生的时间字符序列的结束信息来结束通讯。
6.根据权利要求5所述的基于区块链的医疗分析方法，其特征在于所述异常状态包括密码多次错误、IP地址异常、人脸识别异常、存储的数据上传前后不一致，所述保护操作包括锁号、强制登出、封号和定时冻结用户信息。
7.根据权利要求3所述的基于区块链的医疗分析方法，其特征在于所述上传路径的稳定性计算如下：
N(path)＝N[path(x,y)]＝sx,y·(1-ser)
其中，N[path(x,y)]表示从存储模块sx到分布式储存节点sy的上传路径path(x,y)的稳定性程度；x和y表示存储模块和分布式储存节点的编号；ser表示上传路径中传输数据的误码率，sx,y表示上传路径在规定的时间内的某一时刻或任意时刻的完成规定功能的能力，
Figure FDA0002304534910000041
frx,y和rrx,y分别表示上传路径path(x,y)的异常率和恢复率，avrt和avft分别表示上传路径path(x,y)平均恢复相邻两个异常点的时间长短和平均出现相邻两个异常点之间的时间长短。
8.一种根据权利要求1-7中任意一项所述基于区块链的医疗分析方法的分析系统，其特征在于包括：
注册模块，用于用户发出身份注册请求，根据用户的身份信息生成对所述用户颁发安全证书并完成注册；
验证模块，用于用户每次登入时，对用户进行身份认证，验证其是否为经过注册验证的安全用户，如果为是则转下一步，如果为否则验证不通过，不允许其登录；
上传加密模块，用于用户将自己的历史就医档案和目前症状信息上传至存储模块形成就诊档案脚本，对储存的就诊档案脚本进行加密；
存储模块,用于储存就诊档案脚本；
协议模块，用于生成医疗分析协议并对所述医疗分析协议进行签名，并将签名后的所述医疗分析协议发布到区块链分布式储存节点；
评估模块，用于对签名后的所述医疗分析协议进行验证，验证通过后，对当前所处的就诊档案脚本传递状态环境进行评估，确认安全后将就诊档案脚本传递至安全的区块链分布式储存节点；
分析反馈模块，用于对就诊档案脚本进行解密和医疗分析，并将分析结果反馈至用户，给出用户就诊建议。
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