CN115811422A - 一种基于区块链的医疗数据共享方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区块链的医疗数据共享方法及系统，该方法包括：联盟方获取医疗数据，并根据所述医疗数据生成摘要信息；联盟方将所述医疗数据和摘要信息上传至区块链和监管服务器；当向区块链获取目标医疗数据时，需求方向区块链发送数据获取请求；监管服务器接收需求方发送的数据获取请求，发送交易至联盟方执行智能合约解密数据操作，并对联盟方的解密结果进行校验，以在校验成功后将目标医疗数据发送至需求方。本发明通过提取医疗数据的摘要信息，实现医疗数据的就近处理、摘要共享、按需检索等效果，同时通过监管服务器对医疗数据进行密文形式存储及哈希校验保证了中心化存储中数据的隐私性，使其无法被篡改。

Description

一种基于区块链的医疗数据共享方法及系统

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，特别涉及一种基于区块链的医疗数据共享方法及系统。

背景技术

区块链可以看做是一个分布式的数据库，上链的数据由各节点共同维护且所有参与方可见，具有去中心化、可追溯性和不可篡改性等特性。在大数据时代，医疗数据孤岛问题依然存在。医疗机构、社会保障机构、研究机构、卫生服务提供者和患者的数据无法有效互联、共享和传输，严重阻碍了医学研究、研发的进展。而新兴的医疗数据共享平台不仅使数据标准化难以统一，也导致了系统平台的重复建设和不同系统之间的隔离。

近年来，各方都在尝试实现医疗数据协作和共享的新方式，具体来说：第一种是传统数据共享平台，但是该平台由于数据都集中于一处而无法保证数据隐私和安全等问题。第二种是基于区块链数据协作与共享平台，其中联盟方将依托区块链节点的数据同步特性，实现所有数据共享。虽然该种方法可以保证数据不被篡改，但链上数据过多会则影响共享效率、节点性能，并且存在存储隐患。同时，共享到链的数据对所有节点都可见，缺乏隐私保护，无法保证数据安全。第三种是搭建中间隐私计算平台，通过建立评估模型实现数据在平台的计算及输出结果，其好处在于不需要进行原始数据的交换，只输出数据经计算后的价值结果。但是，由于不同企业或机构对数据的使用需求不同，因此需要建立大量模型，导致成本急剧增加。其次，由于所有数据存储在隐私计算平台，因此同样存在篡改、存储、泄露等风险。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于区块链的医疗数据共享方法及系统，旨在实现医疗数据高效共享以及提高医疗数据存储安全性。

本发明实施例提供了一种基于区块链的医疗数据共享方法，包括：

联盟方获取医疗数据，并根据所述医疗数据生成摘要信息；

联盟方将所述医疗数据和摘要信息上传至区块链和监管服务器；

当向区块链获取目标医疗数据时，需求方向区块链发送数据获取请求；

监管服务器接收需求方发送的数据获取请求，发送交易至联盟方执行智能合约解密数据操作，并对联盟方的解密结果进行校验，以在校验成功后将目标医疗数据发送至需求方。

进一步的，所述联盟方获取医疗数据，并根据所述医疗数据生成摘要信息，包括：

联盟方通过IoT设备获取医疗数据；

按照预置关键词库对所述医疗数据提取关键词，并根据所述关键词生成所述摘要信息。

进一步的，所述联盟方将所述医疗数据和摘要信息上传至区块链中的监管服务器，包括：

联盟方采用非对称加密方法对所述医疗数据和摘要信息进行加密处理，生成密文数据；

对所述医疗数据进行哈希处理，并将医疗数据的哈希处理结果和所述摘要信息一并通过本地节点发起交易，以将医疗数据的哈希处理结果上传至区块链和将摘要信息上传至区块链的账本节点，使所述账本节点将所述摘要信息同步至所有参与方；其中，参与方包括联盟方和需求方；

以及将所述密文数据发送至监管服务器存储。

进一步的，所述当向区块链获取目标医疗数据时，需求方向区块链发送数据获取请求，包括：

需求方在区块链上输入目标医疗数据的目标关键词，以使区块链返回与所述目标关键词相关联的摘要列表；其中，所述摘要列表包含至少一条摘要信息；

在所述摘要列表选取目标医疗数据对应的目标摘要信息，并基于所述目标摘要信息向所述监管服务器发送数据获取请求。

进一步的，所述监管服务器接收需求方发送的数据获取请求，并根据所述数据获取请求查找对应的目标医疗数据，并将所述目标医疗数据发送至需求方，包括：

监管服务器在接收所述数据获取请求后对所述数据获取请求进行解析；

基于解析结果提取对应的目标医疗数据的密文数据，发送交易至联盟方执行智能合约解密数据操作，并对联盟方的解密结果进行校验，以在校验成功后将目标医疗数据发送至需求方。

进一步的，所述监管服务器在接收所述数据获取请求后对所述数据获取请求进行解析，包括：

监管服务器根据所述数据获取请求遍历本地医疗数据列表；

根据所述目标摘要信息提取本地医疗数据列表中的目标医疗数据的密文数据。

进一步的，所述监管服务器接收需求方发送的数据获取请求，并根据所述数据获取请求查找对应的目标医疗数据，并将所述目标医疗数据发送至需求方步骤之后，包括：

联盟方调用本地私钥对所述智能合约中的目标医疗数据进行解密，并将解密后的目标医疗数据与本次数据获取请求记录和操作记录作为所述智能合约的解密结果上传区块链，使区块链对所述解密结果进行背书签名并将所述背书签名与解密的目标医疗数据一并返回至监管服务器；

监管服务器对接收到的目标医疗数据进行哈希处理后上传至区块链进行比对；当比对成功后对所述背书签名进行验证，并在验证成功后将交易发送至排序节点，以及将所述数据获取请求对应的所有数据打包发送至需求方。

本发明实施例还提供了一种基于区块链的医疗数据共享系统，包括：联盟方、需求方和监管服务器，其中：

联盟方用于获取医疗数据，并根据所述医疗数据生成摘要信息；将所述医疗数据和摘要信息上传至区块链和监管服务器；

需求方用于当向区块链获取目标医疗数据时，需求方向区块链发送数据获取请求；

监管服务器用于监管服务器接收需求方发送的数据获取请求，发送交易至联盟方执行智能合约解密数据操作，并对联盟方的解密结果进行校验，以在校验成功后将目标医疗数据发送至需求方。

进一步的，所述联盟方用于通过IoT设备获取医疗数据；

按照预置关键词库对所述医疗数据提取关键词，并根据所述关键词生成所述摘要信息。

进一步的，所述联盟方还用于采用非对称加密方法对所述医疗数据和摘要信息进行加密处理，生成密文数据；

对所述医疗数据进行哈希处理，并将医疗数据的哈希处理结果和所述摘要信息一并通过本地节点发起交易，以将医疗数据的哈希处理结果上传至区块链和将摘要信息上传至区块链的账本节点，使所述账本节点将所述摘要信息同步至所有参与方；其中，参与方包括联盟方和需求方；

以及将所述密文数据发送至监管服务器存储。

本发明实施例提供了一种基于区块链的医疗数据共享方法及系统，该方法包括：联盟方获取医疗数据，并根据所述医疗数据生成摘要信息；联盟方将所述医疗数据和摘要信息上传至区块链和监管服务器；当向区块链获取目标医疗数据时，需求方向区块链发送数据获取请求；监管服务器接收需求方发送的数据获取请求，发送交易至联盟方执行智能合约解密数据操作，并对联盟方的解密结果进行校验，以在校验成功后将目标医疗数据发送至需求方。本发明实施例通过提取医疗数据的摘要信息，实现医疗数据的就近处理、摘要共享、按需检索等效果，同时通过监管服务器密文存储形式保证了中心化存储中数据的隐私性，使其无法被篡改。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于区块链的医疗数据共享方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种基于区块链的医疗数据共享系统的网络结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

下面请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种基于区块链的医疗数据共享方法的流程示意图，具体包括：步骤S101～S104。

S101、联盟方获取医疗数据，并根据所述医疗数据生成摘要信息；

S102、联盟方将所述医疗数据和摘要信息上传至区块链和监管服务器；

S103、当向区块链获取目标医疗数据时，需求方向区块链发送数据获取请求；

S104、监管服务器接收需求方发送的数据获取请求，发送交易至联盟方执行智能合约解密数据操作，并对联盟方的解密结果进行校验，以在校验成功后将目标医疗数据发送至需求方。

本实施例中引入监管中心作为区块链节点，搭建监管服务器，以存储所有经过加密处理的医疗数据。各联盟方对获取的医疗数据生成摘要信息，并上链存储，以及上传至监管服务器。当需求方希望获取数据(即所述目标医疗数据)时，监管服务器发送交易至联盟方执行智能合约解密数据操作，并对联盟方的解密结果进行校验，以在校验成功后将所需目标医疗数据及交易详情返回至需求方。

本实施例通过提取医疗数据的摘要信息，实现医疗数据的就近处理、摘要共享、按需检索等效果，同时通过监管服务器密文存储形式保证了中心化存储中数据的隐私性，使其无法被篡改。

在一实施例中，所述步骤S101包括：

联盟方通过IoT设备获取医疗数据；

按照预置关键词库对所述医疗数据提取关键词，并根据所述关键词生成所述摘要信息。

本实施例中，所述IoT设备具体可以用于输入病历、录入诊断信息的终端、用于进行x光检测的设备、用于采集心电图的设备以及用于输出抽血检验报告的设备等等。

联盟方按照参与方共同制定的关键词库提取医疗数据中的信息生成相应的摘要信息，例如关键词库中的发烧对应医疗数据中关于症状的发烧，便提取该关键词。当医疗数据中的所有关键词提取完毕后，并以此生成该笔医疗数据的摘要信息。

在一实施例中，所述步骤S102包括：

联盟方采用非对称加密方法对所述医疗数据和摘要信息进行加密处理，生成密文数据；

对所述医疗数据进行哈希处理，并将医疗数据的哈希处理结果和所述摘要信息一并通过本地节点发起交易，以将医疗数据的哈希处理结果上传至区块链和将摘要信息上传至区块链的账本节点，使所述账本节点将所述摘要信息同步至所有参与方；其中，参与方包括联盟方和需求方；

以及将所述密文数据发送至监管服务器存储。

本实施例中，联盟方将数据使用非对称加密方法加密生成密文数据，同时对原始的医疗数据进行哈希处理。然后通过区块链节点发起交易，将摘要信息及哈希处理后的医疗数据上传至区块链的账本中，使区块链各节点账本同步，从而使所有参与方节点账本中均增加了该笔交易中的摘要信息。同时，还将密文数据发送至监管服务器中，使监管服务器对其进行存储。本实施例所述的非对称加密方法具体可以为背包算法、Rabin算法、D-H算法、ECC椭圆曲线加密算法等等。

在一实施例中，所述步骤S103包括：

需求方在区块链上输入目标医疗数据的目标关键词，以使区块链返回与所述目标关键词相关联的摘要列表；其中，所述摘要列表包含至少一条摘要信息；

在所述摘要列表选取目标医疗数据对应的目标摘要信息，并基于所述目标摘要信息向所述监管服务器发送数据获取请求。

本实施例中，当需求方希望获取特定类型的医疗数据(即所述目标医疗数据)时，需要输入关键词关键词检索链上hash摘要，区块链智能合约会根据所输入的关键词返回一摘要列表，该摘要列表中包含了所有与输入的关键词相关的摘要信息。故需求方只需在返回的摘要列表选取想要的数据并向监管部门服务器发起数据获取请求即可。

在一实施例中，所述步骤S104包括：

监管服务器在接收所述数据获取请求后对所述数据获取请求进行解析；

基于解析结果提取对应的目标医疗数据的密文数据，发送交易至联盟方执行智能合约解密数据操作，并对联盟方的解密结果进行校验，以在校验成功后将目标医疗数据发送至需求方。

具体的，所述监管服务器在接收所述数据获取请求后对所述数据获取请求进行解析，包括：

监管服务器根据所述数据获取请求遍历本地医疗数据列表；

根据所述目标摘要信息提取本地医疗数据列表中的目标医疗数据的密文数据。

本实施例中，监管服务器在接收所述数据获取请求后对其进行解析，其中，所述解析是指遍历需求方所选的医疗数据列表。然后从本地提取每笔医疗数据的密文数据，将数据获取请求及加密医疗数据生成智能合约，并发送到需对数据解密的背书节点上，即本地区块链节点。

在一实施例中，所述步骤S104还包括：

联盟方调用本地私钥对所述智能合约中的目标医疗数据进行解密，并将解密后的目标医疗数据与本次数据获取请求记录和操作记录作为所述智能合约的解密结果上传区块链，使区块链对所述解密结果进行背书签名并将所述背书签名与解密的目标医疗数据一并返回至监管服务器；

监管服务器对接收到的目标医疗数据进行哈希处理后上传至区块链进行比对；当比对成功后对所述背书签名进行验证，并在验证成功后将交易发送至排序节点，以及将所述数据获取请求对应的所有数据打包发送至需求方。

本实施例中，合约中方法内容为：调用本地私钥对加密数据进行解密，并将数据请求记录、数据处理记录、操作记录全部上链。故需求方对应的背书节点按照上合约方法模拟执行。然后将解密结果进行背书签名，并和解密后的目标医疗数据一起返回至监管服务器。监管服务器将收到的解密数据进行哈希处理，并与链上hash进行比对，如果一致则判定未发生篡改。然后进行背书签名验证。在背书签名验证无误则将交易发送至orderer(排序)节点。随后监管服务器将收集到所有数据后打包发送给需求方。

图2为本发明实施例提供的一种基于区块链的医疗数据共享系统200的网络结构示意图，包括：联盟方201、需求方202和监管服务器203，其中：

联盟方201用于获取医疗数据，并根据所述医疗数据生成摘要信息；将所述医疗数据和摘要信息上传至区块链和监管服务器；

需求方202用于当向区块链获取目标医疗数据时，需求方202向区块链发送数据获取请求；

监管服务器203用于接收需求方202发送的数据获取请求，发送交易至联盟方201执行智能合约解密数据操作，并对联盟方201的解密结果进行校验，以在校验成功后将目标医疗数据发送至需求方202。

进一步的，所述联盟方201用于通过IoT设备获取医疗数据；

按照预置关键词库对所述医疗数据提取关键词，并根据所述关键词生成所述摘要信息。

进一步的，所述联盟方201还用于采用非对称加密方法对所述医疗数据和摘要信息进行加密处理，生成密文数据；

对所述医疗数据进行哈希处理，并将医疗数据的哈希处理结果和所述摘要信息一并通过本地节点发起交易，以将医疗数据的哈希处理结果上传至区块链和将摘要信息上传至区块链的账本节点，使所述账本节点将所述摘要信息同步至所有参与方；其中，参与方包括联盟方201和需求方202；

以及将所述密文数据发送至监管服务器存储203。

由于系统部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此系统部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种基于区块链的医疗数据共享方法，其特征在于，包括：

联盟方获取医疗数据，并根据所述医疗数据生成摘要信息；

联盟方将所述医疗数据和摘要信息上传至区块链和监管服务器；

当向区块链获取目标医疗数据时，需求方向区块链发送数据获取请求；

监管服务器接收需求方发送的数据获取请求，发送交易至联盟方执行智能合约解密数据操作，并对联盟方的解密结果进行校验，以在校验成功后将目标医疗数据发送至需求方。

2.根据权利要求1所述的基于区块链的医疗数据共享方法，其特征在于，所述联盟方获取医疗数据，并根据所述医疗数据生成摘要信息，包括：

联盟方通过IoT设备获取医疗数据；

按照预置关键词库对所述医疗数据提取关键词，并根据所述关键词生成所述摘要信息。

3.根据权利要求1所述的基于区块链的医疗数据共享方法，其特征在于，所述联盟方将所述医疗数据和摘要信息上传至区块链中的监管服务器，包括：

联盟方采用非对称加密方法对所述医疗数据进行加密处理，生成密文数据；

对所述医疗数据进行哈希处理，并将医疗数据的哈希处理结果和所述摘要信息一并通过本地节点发起交易，以将医疗数据的哈希处理结果上传至区块链和将摘要信息上传至区块链的账本节点，使所述账本节点将所述摘要信息同步至所有参与方；其中，参与方包括联盟方和需求方；

以及将所述密文数据发送至监管服务器存储。

4.根据权利要求1所述的基于区块链的医疗数据共享方法，其特征在于，所述当向区块链获取目标医疗数据时，需求方向区块链发送数据获取请求，包括：

需求方在区块链上输入目标医疗数据的目标关键词，以使区块链返回与所述目标关键词相关联的摘要列表；其中，所述摘要列表包含至少一条摘要信息；

在所述摘要列表选取目标医疗数据对应的目标摘要信息，并基于所述目标摘要信息向所述监管服务器发送数据获取请求。

5.根据权利要求4所述的基于区块链的医疗数据共享方法，其特征在于，所述监管服务器接收需求方发送的数据获取请求，发送交易至联盟方执行智能合约解密数据操作，并对联盟方的解密结果进行校验，以在校验成功后将目标医疗数据发送至需求方，包括：

监管服务器在接收所述数据获取请求后对所述数据获取请求进行解析；

基于解析结果提取对应的目标医疗数据的密文数据，发送交易至联盟方执行智能合约解密数据操作，并对联盟方的解密结果进行校验，以在校验成功后将目标医疗数据发送至需求方。

6.根据权利要求5所述的基于区块链的医疗数据共享方法，其特征在于，所述监管服务器在接收所述数据获取请求后对所述数据获取请求进行解析，包括：

监管服务器根据所述数据获取请求遍历本地医疗数据列表；

根据所述目标摘要信息提取本地医疗数据列表中的目标医疗数据的密文数据。

7.根据权利要求5所述的基于区块链的医疗数据共享方法，其特征在于，所述监管服务器接收需求方发送的数据获取请求，发送交易至联盟方执行智能合约解密数据操作，并对联盟方的解密结果进行校验，以在校验成功后将目标医疗数据发送至需求方，还包括：

联盟方调用本地私钥对所述智能合约中的目标医疗数据进行解密，并将解密后的目标医疗数据与本次数据获取请求记录和操作记录作为所述智能合约的解密结果上传区块链，使区块链对所述解密结果进行背书签名并将所述背书签名与解密的目标医疗数据一并返回至监管服务器；

监管服务器对接收到的目标医疗数据进行哈希处理后上传至区块链进行比对；当比对成功后对所述背书签名进行验证，并在验证成功后将交易发送至排序节点，以及将所述数据获取请求对应的所有数据打包发送至需求方。

8.一种基于区块链的医疗数据共享系统，其特征在于，包括：联盟方、需求方和监管服务器，其中：

联盟方用于获取医疗数据，并根据所述医疗数据生成摘要信息；将所述医疗数据和摘要信息上传至区块链和监管服务器；

需求方用于当向区块链获取目标医疗数据时，需求方向区块链发送数据获取请求；

监管服务器用于监管服务器接收需求方发送的数据获取请求，发送交易至联盟方执行智能合约解密数据操作，并对联盟方的解密结果进行校验，以在校验成功后将目标医疗数据发送至需求方。

9.根据权利要求8所述的基于区块链的医疗数据共享系统，其特征在于，所述联盟方用于通过IoT设备获取医疗数据；

按照预置关键词库对所述医疗数据提取关键词，并根据所述关键词生成所述摘要信息。

10.根据权利要求8所述的基于区块链的医疗数据共享系统，其特征在于，所述联盟方还用于采用非对称加密方法对所述医疗数据进行加密处理，生成密文数据；

对所述医疗数据进行哈希处理，并将医疗数据的哈希处理结果和所述摘要信息一并通过本地节点发起交易，以将医疗数据的哈希处理结果上传至区块链和将摘要信息上传至区块链的账本节点，使所述账本节点将所述摘要信息同步至所有参与方；其中，参与方包括联盟方和需求方；

以及将所述密文数据发送至监管服务器存储。

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