[发明专利]基于H-Algorand共识机制的医疗记录存储共享模型及其实现方法

权利要求书

1.基于H-Algorand共识机制的医疗记录存储共享模型的实现方法，其特征在于：所述存储共享模型包括六个模块，即：患者、医疗机构、云服务器、EMR存储区块链、智能合约和访问记录存储区块链；

其中，患者：EMR的提供者和拥有者，将医疗记录加密后发送给医疗机构节点；

医疗机构：区块链的维护者，负责新区块的组成，新区块通过共识后上传到区块链中；

云服务器：拥有大量的存储空间，存储病人的EMR；

EMR存储区块链：存储经过Hash计算后的医疗机构ID、病人ID和云端服务器内对应密文的哈希摘要及EMR所对应云端服务器的存储地址；

智能合约：搭载在区块链上的自主运行的程序，主要负责EMR查询过程的实现和将访问记录写入区块链；

访问记录存储区块链：对访问EMR存储区块链的行为进行记录；

所述医疗记录存储和共享模型采用基于可信度评估的H-Algorand共识机制，该共识机制采用可信度评估得到的信任值代替原H-Algorand共识机制中的账户余额作为节点的权重；

所述实现方法应用于基于H-Algorand共识机制的医疗记录存储共享模型中，

所述实现方法包括如下步骤：

步骤一、患者的医疗记录由医疗机构生成，EMR经患者钥HSK进行加密后发送给医疗机构；

步骤二、医疗机构将加密后的EMR信息上传到云服务器，云服务器收到EMR后会返回EMR在云服务器中的存储地址Addr给医疗机构；

步骤三、医疗机构将返回的Addr、自己的公钥MCSK、患者的公钥HPK以及EMR的Hash摘要组成一条新的患者信息帧Trans；

步骤四、医疗机构将患者信息帧发送给拥有记账权的节点；

步骤五、拥有记账权的医疗机构节点对自己收到的Trans信息进行排序后打包成新区块，并对新区块进行Hash计算，计算出新区块哈希摘要；

步骤六、拥有记账权的节点将生成的新区块私钥MLSK签名后广播到区块链网络中的其余节点，其余节点对新发布的区块进行共识，共识通过后将新区块写入区块链；

所述实现方法还包括EMR存储区块链的节点信任值评估方法，EMR存储区块链的节点信任值评估方法包括以下步骤：

步骤1，计算出当前节点在整个系统中的规律性和贡献率的直接体现G_m和G_k，G_m表示当前节点作为领导者时产生的有效区块占比的平均值，是医疗机构节点工作规律性的直接体现；G_k表示当前节点在每个医疗区块上记录的有效EMR数量的平均值，是医疗机构节点贡献率的直接体现；

步骤2，计算出G_m和G_k所表示平均值的标准差S_m和S_k；

步骤3，引入G_m和S_m以及G_k和S_k的中间参数y₁和y₂；

步骤4，得到节点的信任值R，并引入一个Logistic函数f(x)，保证一个新加入的医疗机构节点一开始只能慢慢增加信任值，在其经过不断向区块链提交有效合法的EMR后，其信任值逐步提升，当其信任值到达转折点时，该节点才足以被信任，信任值的增长速度加快，取得进入共识组的权限。

2.如权利要求1所述的基于H-Algorand共识机制的医疗记录存储共享模型的实现方法，其特征在于：

所述当前节点作为领导者时产生的有效区块占比的平均值G_m的计算公式如下：

所述当前节点在每个医疗区块上记录的有效EMR数量的平均值的计算公式如下：

其中，L为区块链的当前长度，t为当前节点被选为领导节点的次数；m表示当前节点在每次被选为领导节点时负责产生的新区块数量；m_i表示当前节点在每次作为领导节点时实际通过共识产生的新区块数量；n_j表示当前节点在一个区块中发布的EMR数量；n表示一个区块中包含的EMR数量。