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专利号: 2020111480173
申请人: 重庆大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于区块链的电子医疗数据隐私保护与安全共享系统,其特征在于,包括服务请求方数据交互模块、注册登记模块和若干数据存储与共享系统;

所述服务请求方数据交互模块获取服务请求方的个人信息M,并发送至注册登记模块;

所述服务请求方数据交互模块获取服务请求方请求的数据存储与共享系统名称,并生成服务请求信息D;所述服务请求信息D携带有注册信息;

所述服务请求方数据交互模块根据数据存储与共享系统名称将服务请求信息D发送至对应的数据存储与共享系统;

所述服务请求方数据交互模块接收数据存储与共享系统发送的临时口令τ,并生成相关请求信息;所述相关请求信息携带有服务请求方的伪个人信息,包括假名Pname、性别和年龄;

所述服务请求方数据交互模块根据接收到的服务提供方数据交互模块公钥对相关请求信息进行加密,得到密文信息,并发送至服务提供方数据交互模块;

所述注册登记模块完成服务请求方的注册登记,生成注册信息,并将注册信息发送至服务请求方数据交互模块;

若干数据存储与共享系统组成区块链;每个数据存储与共享系统具有独立名称;

所述数据存储与共享系统包括服务预约模块、交互验证模块、若干服务提供方数据交互模块、数据查询模块和数据库;

所述服务预约模块对服务请求信息D进行验证,若验证成功,则为服务请求方分配服务提供方;

所述服务预约模块生成临时口令τ,并分别发送给服务请求方数据交互模块和服务提供方所对应的服务提供方数据交互模块;所述服务预约模块调取服务提供方数据交互模块的公钥,并发送至服务请求方;

所述服务请求方数据交互模块将相关请求信息、伪个人信息和临时口令τ发送至服务提供方数据交互模块;

服务提供方数据交互模块存储有公钥;

服务提供方数据交互模块生成服务请求方的医疗数据,并发送至数据库中存储;

服务提供方数据交互模块计算服务请求方医疗数据的hash值,并发送至区块链中存储;

当区块链中存储有服务请求方历史医疗数据时,服务提供方数据交互模块通过服务请求方数据交互模块获取服务请求方的历史假名Psei,并向数据查询模块发送数据查询请求;

所述数据查询模块接收到数据查询请求后,在区块链中查询服务请求方的历史医疗数据,并发送至服务提供方数据交互模块;

所述数据查询模块在区块链中查询服务请求方的历史医疗数据,并发送至服务提供方数据交互模块的步骤如下:

1)服务提供方数据交互模块生成随机数ui,并计算参数NPsei=e(uiP,Q);

2)服务提供方数据交互模块向数据查询模块发送数据查询请求;所述数据查询请求携带有历史假名Psei和参数NPsei;

3)数据查询模块在区块链上查询历史假名Psei,得到历史假名Psei所对应的历史医疗数据的存储地址,并将数据查询请求发送至对应的数据存储与共享系统;

4)所述数据存储与共享系统接收到数据查询请求后,生成随机数vi,并计算参数Keyi=viNPsei 和参数REHRsi=Keyi⊕Ri;Ri是请求的历史医疗数据;

5)所述数据存储与共享系统将历史假名Psei、参数REHRsi和参数viP发送至服务提供方数据交互模块;P为公共参数;

6)所述服务提供方数据交互模块还原历史医疗数据Ri=REHRsi⊕e(viP,uiQ)。

2.根据权利要求1所述的基于区块链的电子医疗数据隐私保护与安全共享系统,其特征在于:所述注册登记模块的数据存储在可信第三方的数据库中。

3.根据权利要求1所述的基于区块链的电子医疗数据隐私保护与安全共享系统,其特征在于,所述注册登记模块存储有两个阶为p的循环群G1和循环群GT;G1×G1=GT;

*

所述注册登记模块存储有哈希函数H:{0,1}→Zp;

所述注册登记模块存储有私钥MK=α和公钥PK=αQ;其中,参数P∈G1,参数Q∈G1;α为随机数。

4.根据权利要求1所述的基于区块链的电子医疗数据隐私保护与安全共享系统,其特征在于,服务请求方在注册登记模块上完成注册登记的步骤如下:

1)所述服务请求方通过服务请求方数据交互模块向注册登记模块发送个人信息M和参数aP;参数P∈G1;a为随机参数;

‑1

2)所述注册登记模块生成随机数b,并计算参数W=(bα) aP;

所述注册登记模块将参数W和随机数b发送至服务请求方数据交互模块;

3)所述服务请求方数据交互模块验证e(W,bPK)和e(aP,Q)是否相等;若相等,则服务请求方的个人信息注册成功,服务请求方数据交互模块存储注册信息(W,b,a,H(M)),注册登记模块存储(aP,b,W,M);若不相等,则返回步骤1);e()为双线性映射函数;H(M)为个人信息M的hash值。

5.根据权利要求1所述的基于区块链的电子医疗数据隐私保护与安全共享系统,其特征在于,所述密文信息包括随机数cj、假名Pname=e(H(M)P,bcjQ)、对称密钥k和临时口令τ。

6.根据权利要求1所述的基于区块链的电子医疗数据隐私保护与安全共享系统,其特征在于,所述服务预约模块对服务请求信息D进行验证的步骤如下:

1)服务请求方通过服务请求方数据交互模块向服务预约模块发送服务请求信息D;

2)所述服务预约模块生成随机数t,并将参数tPK发送至服务请求方数据交互模块;PK为数据存储与共享系统的公钥;

‑

3)服务请求方数据交互模块生成随机数r∈Zp,并计算参数l1=rW,参数l2=(ar)1

btPK;

4)服务请求方数据交互模块生成对称密钥ki,ki为保护服务预约模块发送至服务请求方的预约确认信息;服务请求方数据交互模块利用服务预约模块的公钥对服务请求信息D和对称密钥ki进行加密,得到密文Ci,并将参数l1、参数l2和密文Ci发送至服务预约模块;

5)服务预约模块验证e(l1,l2)和e(P,tQ)是否相等,若是,则验证成功;服务预约模块为服务请求方分配服务提供方;所述服务预约模块生成临时口令τ,并分别发送给服务请求方数据交互模块和服务提供方所对应的服务提供方数据交互模块。