CN112398920A - 一种基于区块链技术的医疗隐私数据保护方法 - Google Patents

一种基于区块链技术的医疗隐私数据保护方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于区块链技术的医疗隐私数据保护方法，涉及医疗数据保护技术领域。该基于区块链技术的医疗隐私数据保护方法具体步骤如下：步骤一：患者注册，将患者的医疗信息生成文档并且将文档生成区块上传至区块链上，完成患者的登记注册；步骤二：隐私设密，对患者医疗信息设置私钥、录入患者指纹、输入患者联系方式和输入患者紧急联系人联系方式进行加密。该基于区块链技术的医疗隐私数据保护方法通过公钥和密钥进行信息加密，然后再查询的过程中添加指纹加密，并且整个过程始终通过患者本人和患者紧急联系人进行解密，整个过程与需要时刻与患者和患者的紧急联系人进行信息交互，增大了患者对交互中安全性的判断能力。

Description

一种基于区块链技术的医疗隐私数据保护方法
技术领域
本发明涉及医疗数据保护技术领域，具体为一种基于区块链技术的医疗隐私数据保护方法。
背景技术
如今，医疗信息共享、云医院、移动医疗等应用已经在我国医疗机构广泛应用，医疗行业已经跨入大数据时代。而医疗信息共享、健康云技术的应用使得患者医疗数据更集中、更易得，这给患者就医、医生诊疗和卫生行政管理带来了前所未有便利的同时，也带来了数据泄露的风险。只要区域卫生信息平台或健康云平台某个环节出现漏洞，涉及患者隐私的医疗数据将可能被窃取；同时随着大数据应用，患者群体的隐私泄露也成为一个新的问题，如基因数据、流行病分布、人口敏感信息等群体性的隐私，一旦这些信息被泄露将会带来伦理、法律、国家安全等诸多问题。因此，如何加强大数据背景下患者隐私保护已经成为亟待解决的问题。
从IT系统技术层面上看，目前医疗大数据的存储一般是采用集中部署的方式，医疗数据在不同医疗机构之间的交换和共享则倚重于数据加密技术，大数据分析中的个人隐私数据一般采用数据脱敏技术，数据安全保护一般依赖于硬件以及软件的入侵检测系统。从管理角度上看，患者隐私数据保护则一般依赖于相关人员的职业技术操守以及各个部门制定的管理规范制度，这就导致在医疗大数据集中部署背景下很难确保患者隐私不被泄露，
由于整个过程在对隐私信息的查询和提取过程中，与患者的交互过少，大多为系统操作，导致患者不能从较少的交互中得到对具有安全隐患的自我警示，并且导致依耐性过大也导致患者在对自己的隐私信息安全情况知之甚少，降低了隐私保密性。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于区块链技术的医疗隐私数据保护方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于区块链技术的医疗隐私数据保护方法，具体步骤如下：
步骤一：患者注册，将患者基本信息生成区块上传至区块链上，将患者的医疗信息生成文档并且将文档生成区块上传至区块链上，完成患者的登记注册；
步骤二：隐私设密，对患者医疗信息设置私钥、录入患者指纹、输入患者联系方式和输入患者紧急联系人联系方式进行加密，然后使用患者的私钥地址对这些数据进行数字签名，再传送到脱链的可信存储库；
步骤三：查询，患者通过输入步骤二中设置公钥对基本信息进行解密，从而得到患者基本信息，然后进行医疗信息进行提取，具体如下：
(1)：患者记得步骤二中的密钥，从而可以输入密钥进行解密第一层保护，然后再通过患者指纹进行解密第二层保护，并且在输入患者指纹的同时区块链会根据患者隐私设密中保存的患者联系方式进行短信验证，然后当通过短信验证后方可提取患者医疗信息：
(2)：患者忘记步骤二中的密钥，可以直接输入患者联系方式，然后区块链中自动进行比对，成功后会同时给患者和患者设置的紧急联系人发送短信，当短信验证成功后方可进行提取患者医疗信息，整个查询期间如果出现返回，那此时的输入时间和操作地址均会生成唯一标识被记录在区块链上并且会发送短信至患者和患者的紧急联系人进行安全隐患的提示，任何时候患者本人都可以对数据进行校验和审计。
优选的，步骤一中的患者交叉索引信息区块构建，为每个患者生成一对基于ECDSA椭圆曲线算法公钥地址，使用设定的主公钥地址向患者公钥地址发送消息，生成区块写入到区块链中。
优选的，步骤二中的存储库首先会检查区块链中的登记备案信息，确定患者医疗信息的合法性；然后利用区块链中的患者注册的公钥地址对数据的电子签名进行核对，只有通过核对的数据，可信存储库才认可上传的患者医疗信息是合法的；在合法性得到认证后，使用SHA256哈希算法对共享医疗信息的索引信息形成数字指纹，再将该数字指纹作为数据交易的脚本信息连同索引信息一起形成区块并写入到区块链中。
优选的，步骤一和步骤二中的患者信息、索引信息和交易信息均采用区块链存储，医疗信息按照标准形成文档脱链存储，原始数据由医疗机构存储。
优选的，步骤一中的医疗信息按照标准形成文档，在对数据的完整性和合法性进行校验后采用key-value的存储模式进行脱链存储。
优选的，在输入公钥和密钥的时候公钥地址、密钥地址、发送时间和发送的密钥地址均会生成唯一标识被记录在区块链上。
优选的，步骤一中的公钥可以根据患者姓名首字母大写以及患者身份证号码后六位进行组合，产生患者唯一识别号ID，唯一识别号ID作为公钥的用户名储存至云端服务器。
优选的，步骤二中的密钥为患者自己设置，在设置的过程中可以根据患者姓名、患者身份证和常见数字串码进行规避，防止密钥隐私性过低。
本发明提供了一种基于区块链技术的医疗隐私数据保护方法，其具备的有益效果如下：
1、该基于区块链技术的医疗隐私数据保护方法，通过公钥和密钥进行信息加密，然后再查询的过程中添加指纹加密，并且整个过程始终通过患者本人和患者紧急联系人进行解密，增大了患者隐私的安全性，并且整个过程会随时进行对公钥地址、密钥地址、查询时间、密钥和公钥的发送地址进行生成唯一标记记录在区块链上，并且同时会给患者和患者的紧急联系人进行短信通知，进一步的增大了安全性，整个过程与需要时刻与患者和患者的紧急联系人进行信息交互，增大了患者对交互中安全性的判断能力，有利于患者对自我信息情况的连接，增大安全性。
2、该基于区块链技术的医疗隐私数据保护方法，通过公钥为系统产生，增大了公钥的唯一性，然后通过密钥在设置时系统会进行根据患者姓名、患者身份证和常见数字串码进行规避，防止密钥隐私性过低，从而增大了患者信息的保密性。
附图说明
图1为本发明提供的一种基于区块链技术的医疗隐私数据保护方法的医疗数据隐私保护方法流程图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种基于区块链技术的医疗隐私数据保护方法，如图1所示，具体步骤如下：
步骤一：患者注册，将患者基本信息生成区块上传至区块链上，将患者的医疗信息生成文档并且将文档生成区块上传至区块链上，患者交叉索引信息区块构建，为每个患者生成一对基于ECDSA椭圆曲线算法公钥地址，使用设定的主公钥地址向患者公钥地址发送消息，生成区块写入到区块链中，完成患者的登记注册，步骤一中的医疗信息按照标准形成文档，在对数据的完整性和合法性进行校验后采用key-value的存储模式进行脱链存储，步骤一中的公钥可以根据患者姓名首字母大写以及患者身份证号码后六位进行组合，产生患者唯一识别号ID，唯一识别号ID作为公钥的用户名储存至云端服务器；
步骤二：隐私设密，对患者医疗信息设置私钥、录入患者指纹、输入患者联系方式和输入患者紧急联系人联系方式进行加密，然后使用患者的私钥地址对这些数据进行数字签名，再传送到脱链的可信存储库；存储库首先会检查区块链中的登记备案信息，确定患者医疗信息的合法性；然后利用区块链中的患者注册的公钥地址对数据的电子签名进行核对，只有通过核对的数据，可信存储库才认可上传的患者医疗信息是合法的；在合法性得到认证后，使用SHA256哈希算法对共享医疗信息的索引信息形成数字指纹，再将该数字指纹作为数据交易的脚本信息连同索引信息一起形成区块并写入到区块链中，步骤一和步骤二中的患者信息、索引信息和交易信息均采用区块链存储，医疗信息按照标准形成文档脱链存储，原始数据由医疗机构存储，步骤二中的密钥为患者自己设置，在设置的过程中可以根据患者姓名、患者身份证和常见数字串码进行规避，防止密钥隐私性过低；
步骤三：查询，患者通过输入步骤二中设置公钥对基本信息进行解密，从而得到患者基本信息，然后进行医疗信息进行提取，具体如下：
(1)：患者记得步骤二中的密钥，从而可以输入密钥进行解密第一层保护，然后再通过患者指纹进行解密第二层保护，并且在输入患者指纹的同时区块链会根据患者隐私设密中保存的患者联系方式进行短信验证，然后当通过短信验证后方可提取患者医疗信息；
(2)：患者忘记步骤二中的密钥，可以直接输入患者联系方式，然后区块链中自动进行比对，成功后会同时给患者和患者设置的紧急联系人发送短信，当短信验证成功后方可进行提取患者医疗信息，整个查询期间如果出现返回，那此时的输入时间和操作地址均会生成唯一标识被记录在区块链上并且会发送短信至患者和患者的紧急联系人进行安全隐患的提示，在输入公钥和密钥的时候公钥地址、密钥地址、发送时间和发送的密钥地址均会生成唯一标识被记录在区块链上，任何时候患者本人都可以对数据进行校验和审计。
实施方式具体为：将患者基本信息生成区块上传至区块链上，将患者的医疗信息生成文档并且将文档生成区块上传至区块链上，医疗信息按照标准形成文档，在对数据的完整性和合法性进行校验后采用key-value的存储模式进行脱链存储，患者交叉索引信息区块构建，为每个患者生成一对基于ECDSA椭圆曲线算法公钥地址，使用设定的主公钥地址向患者公钥地址发送消息，生成区块写入到区块链中，完成患者的登记注册，然后对患者医疗信息设置私钥、录入患者指纹、输入患者联系方式和输入患者紧急联系人联系方式进行加密，然后使用患者的私钥地址对这些数据进行数字签名，再传送到脱链的可信存储库；存储库首先会检查区块链中的登记备案信息，确定患者医疗信息的合法性；然后利用区块链中的患者注册的公钥地址对数据的电子签名进行核对，只有通过核对的数据，可信存储库才认可上传的患者医疗信息是合法的；在合法性得到认证后，使用SHA256哈希算法对共享医疗信息的索引信息形成数字指纹，再将该数字指纹作为数据交易的脚本信息连同索引信息一起形成区块并写入到区块链中，这期间的患者信息、索引信息和交易信息均采用区块链存储，医疗信息按照标准形成文档脱链存储，原始数据由医疗机构存储，患者通过输入步骤二中设置公钥对基本信息进行解密，当患者忘记密钥，可以输入密钥进行解密第一层保护，然后再通过患者指纹进行解密第二层保护，并且在输入患者指纹的同时区块链会根据患者隐私设密中保存的患者联系方式进行短信验证，然后当通过短信验证后方可提取患者医疗信息，可以直接输入患者联系方式，然后区块链中自动进行比对，成功后会同时给患者和患者设置的紧急联系人发送短信，当短信验证成功后方可进行提取患者医疗信息，整个查询期间如果出现返回，那此时的输入时间和操作地址均会生成唯一标识被记录在区块链上并且会发送短信至患者和患者的紧急联系人进行安全隐患的提示，在输入公钥和密钥的时候公钥地址、密钥地址、发送时间和发送的密钥地址均会生成唯一标识被记录在区块链上。
工作原理：将患者基本信息生成区块上传至区块链上，将患者的医疗信息生成文档并且将文档生成区块上传至区块链上，医疗信息按照标准形成文档，然后为每个患者生成一对基于ECDSA椭圆曲线算法公钥地址，使用设定的主公钥地址向患者公钥地址发送消息，生成区块写入到区块链中，完成患者的登记注册，然后对患者医疗信息设置私钥、录入患者指纹、输入患者联系方式和输入患者紧急联系人联系方式进行加密，再传送到脱链的可信存储库；存储库首先会检查区块链中的登记备案信息，在合法性得到认证后，使用SHA256哈希算法对共享医疗信息的索引信息形成数字指纹，再将该数字指纹作为数据交易的脚本信息连同索引信息一起形成区块并写入到区块链中，患者通过公钥对基本信息进行解密，当患者忘记密钥，可以输入密钥进行解密第一层保护，然后再通过患者指纹进行解密第二层保护，然后当通过短信验证后方可提取患者医疗信息，可以直接输入患者联系方式，成功后会同时给患者和患者设置的紧急联系人发送短信，当短信验证成功后方可进行提取患者医疗信息。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种基于区块链技术的医疗隐私数据保护方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一：患者注册，将患者基本信息生成区块上传至区块链上，将患者的医疗信息生成文档并且将文档生成区块上传至区块链上，完成患者的登记注册；
步骤二：隐私设密，对患者医疗信息设置私钥、录入患者指纹、输入患者联系方式和输入患者紧急联系人联系方式进行加密，然后使用患者的私钥地址对这些数据进行数字签名，再传送到脱链的可信存储库；存储库首先会检查区块链中的登记备案信息，确定患者医疗信息的合法性；
步骤三：查询，患者通过输入步骤二中设置公钥对基本信息进行解密，从而得到患者基本信息，然后进行医疗信息进行提取，具体如下：
(1)：患者记得步骤二中的密钥，从而可以输入密钥进行解密第一层保护，然后再通过患者指纹进行解密第二层保护，并且在输入患者指纹的同时区块链会根据患者隐私设密中保存的患者联系方式进行短信验证，然后当通过短信验证后方可提取患者医疗信息：
(2)：患者忘记步骤二中的密钥，可以直接输入患者联系方式，然后区块链中自动进行比对，成功后会同时给患者和患者设置的紧急联系人发送短信，当短信验证成功后方可进行提取患者医疗信息，整个查询期间如果出现返回，那此时的输入时间和操作地址均会生成唯一标识被记录在区块链上并且会发送短信至患者和患者的紧急联系人进行安全隐患的提示，任何时候患者本人都可以对数据进行校验和审计。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的医疗隐私数据保护方法，其特征在于：步骤一中的患者交叉索引信息区块构建，为每个患者生成一对基于ECDSA椭圆曲线算法公钥地址，使用设定的主公钥地址向患者公钥地址发送消息，生成区块写入到区块链中。
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的医疗隐私数据保护方法，其特征在于：步骤二中的利用区块链中的患者注册的公钥地址对数据的电子签名进行核对，只有通过核对的数据，可信存储库才认可上传的患者医疗信息是合法的；在合法性得到认证后，使用SHA256哈希算法对共享医疗信息的索引信息形成数字指纹，再将该数字指纹作为数据交易的脚本信息连同索引信息一起形成区块并写入到区块链中。
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的医疗隐私数据保护方法，其特征在于：步骤一和步骤二中的患者信息、索引信息和交易信息均采用区块链存储，医疗信息按照标准形成文档脱链存储，原始数据由医疗机构存储。
5.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的医疗隐私数据保护方法，其特征在于：步骤一中的医疗信息按照标准形成文档，在对数据的完整性和合法性进行校验后采用key-value的存储模式进行脱链存储。
6.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的医疗隐私数据保护方法，其特征在于：在输入公钥和密钥的时候公钥地址、密钥地址、发送时间和发送的密钥地址均会生成唯一标识被记录在区块链上。
7.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的医疗隐私数据保护方法，其特征在于：步骤一中的公钥可以根据患者姓名首字母大写以及患者身份证号码后六位进行组合，产生患者唯一识别号ID，唯一识别号ID作为公钥的用户名储存至云端服务器。
8.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的医疗隐私数据保护方法，其特征在于：步骤二中的密钥为患者自己设置，在设置的过程中可以根据患者姓名、患者身份证和常见数字串码进行规避，防止密钥隐私性过低。
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