文档介绍：[摘要]目的构建医疗数据存储共享平台,提升医疗信息存储共享的效率和安全性。方法结合区块链存储技术和云数据库设计一个安全、高效的分布式医疗数据存储方案。区块链中存储医疗数据的元数据和数据提供者签名,保证医疗数据的隐私性和完整性;云数据库中存储医疗数据的完整记录,利用云数据库特性保证医疗数据的共享便利性和可扩展性。结果该方案既可以实现医疗数据防篡改和分布式存储的需求,又可以保证患者对医疗数据的权限控制,还可以实现第三方用户对医疗数据的共享使用。结论将区块链技术应用于医疗数据存储是解决当前医疗数据安全共享问题的可行方案。[关键词]区块链;云数据库;数据安全;数据防篡改;分布式存储;隐私保护在目前的医疗机构中,医疗数据主要面临数据泄露和数据篡改两大方面的风险。患者的电子病历中包含着大量的隐私信息,如患者的病情信息、消费记录等,这些信息会集中存储在医院的服务器上,而大多数医院对信息安全的重视程度不高,医院网站漏洞数不胜数,使攻击者可以轻而易举得到医院的数据库、患者的信息,从而造成用户的隐私泄露,即存在数据泄露风险。同时,若攻击者对数据进行蓄意破坏、篡改,会严重阻碍医疗系统的可用性,即存在数据篡改风险。区块链技术是一种去中心化的分布式存储技术,具有不可篡改、去信任、匿名性等特点,可以实现网络中去中心化信用的数据共享、协调与协作。本文提出的基于区块链技术设计的医疗数据存储平台可有效解决上述问题。 1区块链技术简介区块链技术也称为分布式账本技术,其本质上是一种去中心化的数据库技术,特点是去中心化、不可篡改等。 1去中心化。区块链是一种分布式数据存储结构,且没有中心节点,所有节点都保存全部的、相同的区块信息,完全实现去中心化,很大程度上保证了分布式数据库开放透明、安全可信、不可篡改的特点。 2不可篡改性。区块链中存储的交易信息每一条都有相对应的哈希值,若想篡改区块链中的一条记录,不仅要修改此区块的哈希值,还要修改后续所有区块的哈希值。除非能同时修改系统中超过51的区块,否则对单个区块上数据库的修改是无效的。 3去信任。因为数据库和整个系统的运作是完全公开透明的,且系统中所有节点之间无需信任也可以进行交易,所以在系统的规则和时间范围内,节点之间无法彼此欺骗,即节点之间去信任。 4匿名性。由于节点间的交换遵循固定的算法,其数据的交互是无需信任的,因此交易双方无须公开身份就可以让双方产生信任,即区块链技术具有匿名性。 2基于区块链技术的医疗数据存储现状近几年里,各医疗机构都经历过黑客攻击或数据泄露,患者因此遭受经济威胁、精神痛苦和社会舆论等,利用区块链技术去中心化和不可篡改性的特点不仅可以避免类似事件的发生,还可以大大提高医疗服务效率。区块链包含个随时间排序的区块,每个区块都有一个指向前一区块的指针,所有区块通过这个指针形成一个链,因此称为区块链。而第一个区块则称为创世块,其后每个想要参与进来的节点都要下载并更新一份从创世块延续下来的数据包。随着医疗数据的积累,基于区块链的医疗数据存储,其数据量会迅速上升,区块承载的数据会越来越多,这便对区块链数据库的存储空间有了更高的要求。如果每一个节点的数据都完全同步,区块链数据的存储空间容量要求就势必会成为一个限制其发展的关键问题,会直接影响医疗部门更新数据信息和医患对数据获取实时性的需求[1]。基于上述问题,本文设计了一个结合区块链和云存储技术的医疗数据存储平台。 21医疗数据存储平台设计由于区块链的存储容量有限,无法存储患者的全部医疗数据,因此,本设计中区块链只保存医疗数据的元数据和摘要、数据提供者公钥、数据提供者签名以及该医疗记录在云数据库中的引用,而具体的医疗记录保存在云数据库中。基于区块链存储技术和云数据库的医疗数据存储平台体系结构,如图1所示。将区块链技术应用于医疗健康数据平台后,基于区块链的安全特性,医疗健康平台可以确保安全、高效地存储患者数据。以公钥加密为基础的共享访问方式是医疗健康数据平台的重要设计方案。医院及权威机构保管患者公钥,并利用公钥将患者的医疗健康数据进行加密,患者通过私钥访问个人医疗健康数据[2]。同时,由于区块链具有高安全性、隐私保护、高冗余存储、去中心化等特点,因此能够防止遭受攻击或权限管理不当导致的数据丢失,使数据更加安全可靠[3]。对医疗大数据的分析处理需要强大的数据存储和计算能力。针对不同用户,医疗数据云存储具有不同的意义[4]。患者可以在云数据库中存储医疗健康数据并实现随时随地的访问;研究人员可以使用云数据库中汇集的医疗数据进行分析和计算;医疗存储机构采用区块链加云储存方式是一种安全、经济、便利且可以随意改善管理的方式[5]。 22医疗数据存储虽然区块链技术采用了密码学等相关技术,但整个区块链网络在安全方面仍然存在薄弱环节。尤其是数据隐私方面,现阶段还没有健全的医疗隐私