Effizientes Management medizinischer Big Data mit schlüsselwortsuchbarer Verschlüsselung in Healthchain

Mit der Anwendung der Blockchain-Technologie im Gesundheitssystem (HSS) wurden viele verteilte Lösungen vorgeschlagen, um die Probleme der Zentralisierung und der Dateninseln zu lösen. Obwohl das blockchain-gestützte HSS den traditionellen Managementansatz von medizinischen Big Data, z. B. elektronischen Patientenakten (EMRs), erheblich verändert hat, sind einige neue Probleme wie das Volumen des Hauptbuchs, die Sicherheit der durchsuchbaren Daten und die Bedrohung durch Quantenangriffe aufgetreten. In diesem Artikel stellen wir zunächst ein effizientes Managementmodell von EMRs vor, das als On-Chain-Hauptbuch und Off-Chain-Speicher (OLOS) bezeichnet wird, wobei die Indizes der EMRs auf der öffentlichen Blockchain hochgeladen und die echten EMR-Daten auf einem nativen Server gespeichert werden. Dieses Modell kann das öffentliche Hauptbuch entlasten und den Speicherplatz in der öffentlichen Cloud sparen. Gleichzeitig kann es die Datensicherheit schützen, indem es direkte Operationen auf den echten EMR-Daten vermeidet. Um dann die Sicherheit des interinstitutionellen EMR-Austauschs zu gewährleisten und die Quantenresistenz zu verbessern, haben wir ein sicheres, schlüsselwortsuchbares attributbasiertes Verschlüsselungsschema (KS-ABE) auf der Grundlage der Gitterkryptografie vorgeschlagen. Darüber hinaus kann das Schema nachweisen, dass es gegen adaptive gewählte Schlüsselwortangriffe und adaptive gewählte Politikangriffe im Zufallso rakelmodell sicher ist. Außerdem zeigen vergleichende Analysen und experimentelle Ergebnisse, dass unser KS-ABE-Schema geringere Kommunikationskosten und kleinere Schlüssellängen aufweist als ähnliche literarische Arbeiten.