[发明专利]基于双区块链的电子病历存储与共享方法

说明书

本发明公开了一种基于双区块链的电子病历存储与共享方法，包括：完整电子病历生成；生成完整电子病历的完整签名；提取出电子病历中的隐私部分和共享部分；生成提取子消息的提取签名；使用对称加密密钥生成电子病历子消息的密文；使用基于属性加密技术加密不同的对称加密密钥；上传电子病历子消息、对应的对称加密密钥密文以及子消息的签名到云端；生成电子病历共享部分的索引；生成完整电子病历的索引；使用共识算法将索引提交到区块链达成共识；用户请求获得区块链的许可证明；获取电子病历密文；密文解密和验证数据。本发明安全性高，具有较好的抗篡改性，对数据本身进行处理来实现真正的隐私保护，双链技术提高了扩展性和容错性，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于信息安全领域，具体为一种基于双区块链的电子病历存储与共享方法。

背景技术

由于数字化和云存储的发展，越来越多的数据从纸张传输到电子设备，电子病历成 为了医院存储患者医疗记录的主要方式。尽管电子病历的出现使得智慧医疗发展迎来了 风口，电子病历共享被认为是提高医疗服务质量，加快生物医学发现并降低医疗成本的一种有前途的方法。对于患者，政府以及医院而言，他们希望获得患者完整的电子病历。 政府可以对这些医疗信息进行统计提供更好的社会保障服务，患者可以节省开销，避免 重复治疗。对于药企，研究人员而言，他们可能不需要了解患者具体的隐私数据，对部 分数据的分析就可以达到医学研究的目的。但是中心化的医疗体系结构所导致的信息孤 岛问题以及半信任云端的隐私泄露问题阻碍了电子病历的共享。中心化的医疗机构通常 会维持一个私人的数据库来存储电子病历，患者的医疗数据分散在各个不同的医院。由 于各个医疗系统之间的互操作性差以及缺乏统一的数据管理，因此，即使过去的数据属 于患者，患者也无法轻松访问它们。并且私人的数据库很容易遭受到攻击导致数据泄露。 满足对数据共享的高要求，一些研究人员提出了采用第三方的云端来代替私人的数据 库，从而实现数据共享。半信任的云端存储面临着很多问题。虽然已经提出了一些密码 学方案来解决关于医学数据共享的这些问题。但它们缺点依然存在。对于医院而言，存 储在第三方的庞大数据量无法保证。电子病历包含着患者高度敏感私密的数据，这些数 据的泄露将会对患者的尊严造成巨大的打击。这些不受信任的第三方可能会滥用和披露 电子病历中的隐私部分。对于电子病历的存储和共享，仍然存在着一些挑战，其中一些 是互操作性，数据安全性和私密性。因此提出一种基于区块链的电子病历存储与共享方 案是十分有必要的。

Fan Kai等提出了一种基于区块链的信息管理系统MedBlock，医院有权以其原始方 式存储数据，而不是将数据上传到半信任的第三方。他们要做的只是将加密的摘要数据和哈希值上传到区块链中，以便用户检索和验证[Kai F，Shangyang W，Yanhui R，et al.MedBlock:Efficient and Secure Medical Data Sharing Via Blockchain[J].Journalof Medical Systems，2018，42(8):136-.]。由于区块链的存储空间有限，基于面包屑的检索机制带来 的更多数据量将会使得系统的性能较低。张利华等提出了一种基于双区块链的医疗记录 安全存储和共享方案[张利华，蓝凡，姜攀攀，蒋腾飞.基于双区块链的医疗记录安全存储与 共享方案[J].计算机工程与科学，2019，41(09):1581-1587.]。在该篇文章中，患者将自己的 电子病历使用私钥加密后存储在第三方托管服务中，现实世界中没有可靠的第三方，这 会带来数据泄露的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于双区块链的电子病历存储与共享方法。

实现本发明目的的技术方案为：基于双区块链的电子病历存储与共享方法，包括以 下步骤：

步骤1，完整电子病历生成；

步骤2，生成完整电子病历的完整签名；

步骤3，提取出电子病历中的隐私部分和共享部分，生成提取子消息的提取签名；

步骤4，使用对称加密密钥生成电子病历子消息的密文；