[发明专利]一种基于区块链的支持向量机医疗数据隐私训练系统

权利要求书

1.一种针对医疗数据的基于区块链的支持向量机隐私训练系统，其特征在于：包括身份认证模块、数据交易模块和安全训练模块，身份认证模块部署于认证中心，数据交易模块部署于医院和医疗服务公司，安全训练模块部署于医院和医疗服务公司，其中，各相关实体说明如下：

医院：数据提供方，拥有病人医疗数据的权威单位，向区块链中发布医疗数据集的描述信息；

医疗服务公司：数据需求方，向医院索取医疗数据，并用获得的密文医疗数据集训练支持向量机模型；

认证中心：借助区块链为医院和医疗服务公司做身份认证；

各模块功能描述如下：

身份认证模块：用于认证中心对医院和医疗服务公司的身份进行认证：接受医院和医疗服务公司的身份信息，实现注册医院和医疗服务公司的身份，即为其分配唯一身份识别码，构造并向区块链发送认证交易；

数据交易模块：用于为医院和医疗服务公司之间的数据交易和交互行为提供凭证；在数据交易模块中，利用已通过身份认证模块认证的唯一身份识别码，医院向区块链中发送医疗数据包描述信息，即数据交易；医疗服务公司检索区块链数据交易，引用并向区块链中发送医疗数据包引用信息，即数据购买交易；购买后，医院将加密医疗数据包提交给医疗服务公司；

安全训练模块：用于对医疗服务公司从医院获取的加密医疗数据包使用安全支持向量机训练算法进行训练得到医疗预诊断系统。

2.根据权利要求1所述的一种针对医疗数据的基于区块链的支持向量机隐私训练系统，其特征在于：所述认证交易的交易结构如下：

(rID|nonce|type|{{institute|role}¹|PK|expire|page}²)|sig

其中，rID是机构第一次注册时生成的唯一标识符，由认证中心统一分配；nonce是从0开始的自增计数器，以防止重放攻击；type是认证交易的类型，支持注册操作；institute是注册机构的名称；role是分配给机构的角色，在系统中仅含有医院(hospital)和医疗服务公司(service)两类角色；PK是用于绑定身份的公钥，私钥由注册机构自己保存，不被其他人获知；expire是该公钥的有效期，过期的公钥将无法用于正确验证交易；page是机构的主页链接；sig是认证中心对角色认证信息的签名。

3.根据权利要求1所述的一种针对医疗数据的基于区块链的支持向量机隐私训练系统，其特征在于：所述数据交易的交易结构如下：

(rID|nonce|{name|desc|size|time})|sig

其中，rID是医院在注册时获得的标识符；nonce是从0开始的自增计数器，以防止重放攻击；{…}是关于医疗数据包的描述信息，分别为名称、简介、大小和截止时间；sig是医院对内容(…)的签名。

4.根据权利要求1所述的一种针对医疗数据的基于区块链的支持向量机隐私训练系统，其特征在于：所述数据购买交易的交易结构如下：

(rID|nonce{txid})|sig

其中，rID是医疗服务公司在注册时获得的标识符；nonce是从0开始的自增计数器，以防止重放攻击；{…}是引用的数据交易标识符，即医院发布的数据交易ID，仅医院发送的包含医疗数据包描述信息的交易可以被引用；sig是医疗服务公司对内容(…)的签名。

5.根据权利要求1所述的一种针对医疗数据的基于区块链的支持向量机隐私训练系统，其特征在于：所述数据交易和数据购买交易这两类交易作为医院和医疗服务公司双方交互的凭证，而真实的加密医疗数据包交互及付款则在链下进行。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种针对医疗数据的基于区块链的支持向量机隐私训练系统，其特征在于：所述安全支持向量机训练算法选用同态加密算法Paillier作为加密基础，并在其上，设计实现了运行于密文上的安全比较算法；基于Paillier的同态特性实现了运行于密文上的安全多项式乘法；在安全多项式乘法和安全比较算法的基础上，构造了安全支持向量机训练算法。