文档介绍：

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]。，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法律保护制度，民众对个人数据也没有较强的自我保护意识，区块链的安全性仍令人担忧[6]。为保证医疗数据的安全存储，基于区块链的医疗数据存储系统的数据存储过程设计如下：（1）医疗机构生成医疗记录，并将医疗记录元数据和摘要上传至区块链。医疗记录元数据包括医疗数据ID及其在云数据库中的URL等信息。（2）医疗记录安全传输至患者。医疗机构将医疗数据以对称加密算法加密后传输给患者，对称密钥的分发采用公钥加密算法进行。患者首先利用个人的私钥解密医疗机构发送过来的会话密钥，然后再用该会话密钥解密医疗记录。该过程可保证密钥的安全分发及医疗记录安全、快速传递。（3）患者对医疗记录加密并上传至医疗云数据库。患者生成新的会话密钥并用该密钥加密医疗记录后上传至云数据库中存储。医疗数据的所有权限归患者所有，其他用户的使用权限也需患者分配以控制不同用户对数据的访问。上述存储过程中医疗元数据和医疗数据分别存储在区块链和云数据库中，可实现医疗数据的分布式存储；患者作为医疗数据的所有者，利用自己的私钥可保证医疗数据的隐私安全性，并具有对医疗数据权限的分配权，这为医疗数据的安全共享奠定了基础。，如果使用区块链技术对医疗数据进行保护，当患者、医生在对医疗数据进行访问或者多科室协调工作时，需要对医疗数据进行访问和共享。传统的数据访问机制需要花费大量的时间及硬件资源进行审查和数据校验，因此需要考虑对医疗数据进行访问和共享的需求。调查表明医疗数据中心往往建立在大型重点医疗机构，并提供接口给下属医疗机构使用，而医生和患者是小型在线客户端直接与数据中心进行信息交互[7]。在调查和分析后，本研究采用了自底向上的方式，依次研究了在线客户端、二级医疗机构和顶级数据中心的数据共享与访问机制，在此基础上建立一个完整的医疗卫生信息化系统数据共享与访问模型。大型医疗机构即顶级数据中心的职责是存储数据，并向下属的二级医疗机构提供数据共享接口；二级医疗机构作为区块链模型中的一个节点，对顶级数据中心提供的接口进行解析，接收来自顶级数据中心的医疗数据；在二级医疗机构的基础上再次建立二级区块链模型，以在线客户端作为节点，保障与顶级数据中心交互过程中的数据共享与访问[8]。

3医疗数据的存储安全性分析
本设计的医疗数据存储平台的安全机制是由3个维度共同保证的，如图2所示。第一个维度是分布式账本技术。基于区块链技术实现的医疗数据平台网络具有大量节点，它创建了一个多点分布，网络成员之间共享、复制和同步的数据库。攻击者若要实施攻击、更改医疗记录，必须要在短时间内改动超过51%的节点，其技术难度巨大，计算上几乎不可能实现。第二个维度是巨大的计算力成本。区块链从创世块开始，后续每一个区块中的交易记录都包含前一个区块中的内容，因此区块链中的数据采用链式结构存储。攻击者若想更改医疗交易记录，那么首先需要根据当前交易内容追溯上一个区块的位置，然后更改之前每一个区块中的相应信息，直至完成所有节点中的备份交易记录，而完成这些工作的前提要求其他节点必须都处于静止状态。由第一维度可见，更改一个区块中的记录于计算上是不可行的，而更改多个区块，其难度必然更大。第三个维度