[发明专利]一种基于区块链和IPFS的医疗数据共享模型的实现方法

说明书

本发明公开了一种基于区块链和IPFS的医疗数据共享模型的实现方法，该方法在保障数据安全的前提下共享、维护医疗数据，并优化系统瓶颈，较好地实现了高效检索。具体包括：各医疗机构共同组建IPFS数据存储系统，通过分布式存储、文件拆分与拼接、冗余备份等技术有效解决数据存储的问题。各医疗机构共同构建联盟区块链，通过算力竞争的共识机制、点对点通信、数字摘要等机制，共同维护写入区块链中的数据。为了解决数据访问权限问题，提出一种联合密钥加密的方法，加密上传至IPFS的数据，本发明在保障数据安全的前提下共享、维护医疗数据，并优化系统瓶颈，较好地实现了高效检索的目标。

技术领域

本发明涉及一种基于区块链和IPFS的医疗数据共享模型的实现方法，属于数据共享技术领域。

背景技术

随着大数据和云计算技术的兴起和市场需求的增加，越来越多的客户更倾向于将数据存储在云端，不仅便于备份，更方便数据流通与共享。在大数据时代，每个人都会享受到大数据所带来的便利。买东西可以足不出户；有急事出门可以不用再随缘等出租车；想了解天下事只需要动动手指。这些便利大多依赖于云计算技术，由某一机构的“云”帮用户存储数据，提供计算并返回用户需求。无论我们身在何处，只要我们有一个能接入网络的终端和账户，便能向云请求服务，十分便利。于是有学者提出将医疗数据委托给云的解决方案。但云服务委托与单一机构，若将医疗数据交付于“云”，则难以解决数据监管问题，数据安全问题。例如，如何确保医疗数据不泄露，若服务器遇到网络攻击，如何确保数据可以恢复，能否发现数据被篡改。医疗数据的隐私性和安全性都不能得到很好的保障。

自2009年比特币项目上线，区块链结构就开始被人们关注。自项目上线以来，在无人管理的情况下，比特币凭借着区块链技术优良的特性已在全球范围内不间断的运行十年，并且从未出现重大故障，处理最大单笔交易达1.5亿美金。区块链技术源于记账科技，从纸张记账到电子记账，从集中式记账到分布式记账科技，最终发展成如今的比特币项目。本质上，区块链技术就是一个分布式数据库，该数据库由各大矿工节点维护，具有去中心化，防篡改等特性。有学者提出各个医疗机构协同起来，组建医疗区块链，直接将医疗数据交给区块链管理。不同于比特币项目，部分医疗数据如医疗影像，CT图像，核磁共振图像较大，一些大型医院每年产生的医疗数据能达到PB及，远远超过比特币项目的数据量。无法直接将如此庞大的医疗数据交付区块链，这是其一。其二，将患者医疗数据上传至所有节点，医疗数据泄露的风险将加大，存在如何保护患者隐私的问题。其三，由于区块链是链式数据结构，检索某一结点的时间复杂度为O(n)，随着数据量增加，机构检索某一患者全部医疗数据时，检索时间及服务器压力急剧增加。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于区块链和IPFS技术共享医疗数据的实现方法，该方法在保障数据安全的前提下共享、维护医疗数据，并优化系统瓶颈，较好地实现了高效检索的目标。

技术方案：一种基于区块链和IPFS的医疗数据共享模型的实现方法，包括以下内容：

(1)数据上传；包括以下步骤：

(1.1)对医疗机构就诊的患者生成加密密钥key：对医疗机构间共享的密钥key1和患者密钥key2进行字符串拼接生成x1，通过数字摘要技术对x1进行哈希计算生成固定长度字节的x2，截取x2的部分字节生成加密密钥key；

(1.2)对患者产生的医疗数据打包，对步骤(1.1)生成的加密密钥key进行加密；优选采用AES算法；

(1.3)将加密后的数据上传至IPFS，并返回add作为数据检索的资源定位符，该IPFS由医疗联盟共同构建，仅对内部使用；

(1.4)将步骤(1.3)生成的add和患者就诊概要信息上传至区块链系统，该区块链系统由医疗联盟共同构建，仅对内部使用；具体的，所述患者就诊概要信息包括就诊时间、疾病名称、患者ID。