关键词:
联盟链
数据共享
属性加密
访问策略树
智能合约
摘要:
随着医疗信息化的快速发展,医疗数据的共享与安全存储成为研究热点。现代医疗体系依赖于电子健康记录和远程医疗技术,以提升医疗服务质量和患者体验。不过,数据在传输和存储过程中面临潜在的隐私泄露风险,如未经授权的访问、数据篡改和恶意攻击等问题。属性加密算法通过访问策略来控制数据的访问权限,实现了对数据的细粒度访问控制和保护,使敏感医疗信息在共享过程中无需暴露隐私内容便可以共享,因此在医疗领域应用广泛。由于属性加密算法的特点,即一个访问策略只能加密一份数据,但产生的医疗数据本身往往包含不同敏感程度的信息,在共享过程中可能无法对一部分人隐藏高敏感数据。如果为了隐藏高敏感数据,需要二次加密高敏感数据,从而造成共享效率的下降和计算性能的消耗。
针对以上不足,本文研究基于访问策略树融合,实现数据共享系统。本文主要工作如下:
1、针对医疗数据在共享过程中难以实现多层加密与细粒度权限控制的问题,本文提出了一种基于访问策略树融合的医疗数据共享方案。该方案首先改进属性加密算法,将高低敏感访问策略树进行融合实现对数据本身的细粒度控制,保证了对一份数据的分级加密和隐私保护;其次,本文将联盟链作为医疗数据共享基础,在链上存储医疗数据关键信息,为了减轻链上存储压力,利用去中心化的星际文件存储系统存储加密的医疗数据;最后,本文给出了方案的安全性证明和性能分析,证明了方案的安全性和高效性。
2、针对访问策略树融合后,访问策略复杂导致生成属性密文耗时较长问题,本文将对改进的策略树融合算法进行优化,提出了并行化加密属性密文方法。通过分析算法的加密流程,访问策略树融合后生成的MSP(Monotone Span Program)矩阵在加密时,对每个矩阵行单独加密,通过将MSP矩阵转换为张量形式,可以将属性加密过程从串行过程转化为并行过程,在面对多属性的访问策略树融合时,可以有效降低加密属性密文过程的耗时。
3、基于上述研究内容,本文设计并实现了一种基于访问策略树融合疗数据共享系统。首先,进行系统的需求分析,按照对系统的需求,构建了系统框架;其次,设计了系统的各个功能模块,并对各个功能模块进行详细描述;同时,设计并实现了几种智能合约,以实现用户数据的细粒度访问控制;最后,在实验环境中部署并验证了系统功能,测试结果表明该系统达到了预期效果。