【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及信息安全，具體涉及基于區(qū)塊鏈的三要素遠(yuǎn)程醫(yī)療認(rèn)證方法。
技術(shù)介紹
1、遠(yuǎn)程醫(yī)療是科技發(fā)展的一個重要體現(xiàn)，是指通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)患者與醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間的實(shí)時互動和數(shù)據(jù)交換。患者可以在家中或其他任意地點(diǎn)，通過個人設(shè)備連接到醫(yī)療機(jī)構(gòu)，進(jìn)行咨詢、診療和健康監(jiān)測等。其中，個人設(shè)備可以是智能手機(jī)或?qū)Ｓ冕t(yī)療設(shè)備等。醫(yī)療機(jī)構(gòu)通過遠(yuǎn)程醫(yī)療平臺，與患者溝通，獲取患者的身體癥狀，進(jìn)行診斷和提供醫(yī)療建議，必要時還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程手術(shù)指導(dǎo)或其他緊急醫(yī)療服務(wù)。遠(yuǎn)程醫(yī)療特別適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)、行動不便的患者或需要快速響應(yīng)的緊急醫(yī)療情況。
2、區(qū)塊鏈技術(shù)以其去中心化、不可篡改和透明性特點(diǎn)，近年來在醫(yī)療數(shù)據(jù)管理和安全領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。區(qū)塊鏈通過分布式賬本技術(shù)，確保數(shù)據(jù)的完整性和可靠性，并且可以通過智能合約實(shí)現(xiàn)自動化的數(shù)據(jù)處理和交易。
3、通過身份認(rèn)證協(xié)議、數(shù)據(jù)加密傳輸和智能合約等手段，實(shí)現(xiàn)了醫(yī)療數(shù)據(jù)的安全共享和隱私保護(hù)。然而，現(xiàn)有的方案大多在應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)攻擊方面仍存在不足，可能導(dǎo)致患者隱私泄露。并且很多認(rèn)證方案具有認(rèn)證過程繁瑣，計(jì)算開銷大等缺點(diǎn)，導(dǎo)致患者和醫(yī)療機(jī)構(gòu)認(rèn)證時間過長，影響就醫(yī)體驗(yàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決患者和醫(yī)療機(jī)構(gòu)身份認(rèn)證的安全性較差而導(dǎo)致的醫(yī)療通信的安全性較差的技術(shù)問題，本專利技術(shù)提出了基于區(qū)塊鏈的三要素遠(yuǎn)程醫(yī)療認(rèn)證方法。
2、本專利技術(shù)提供了基于區(qū)塊鏈的三要素遠(yuǎn)程醫(yī)療認(rèn)證方法，該方法包括：
3、通過權(quán)威機(jī)構(gòu)，生成醫(yī)療機(jī)構(gòu)的唯一身份標(biāo)識和主密鑰，通過橢圓
4、在患者注冊階段，獲取患者注冊的身份標(biāo)識、密碼和隨機(jī)數(shù)，通過模糊提取函數(shù)生成生物識別密鑰，并將加密信息發(fā)送給權(quán)威機(jī)構(gòu)；
5、通過權(quán)威機(jī)構(gòu)驗(yàn)證信息并生成患者偽身份信息，在認(rèn)證階段，患者和醫(yī)療機(jī)構(gòu)通過公共信道傳輸信息，并結(jié)合區(qū)塊鏈驗(yàn)證簽名和生成會話密鑰。
6、可選地，所述通過權(quán)威機(jī)構(gòu)，生成醫(yī)療機(jī)構(gòu)的唯一身份標(biāo)識和主密鑰，通過橢圓曲線算法確定醫(yī)療機(jī)構(gòu)的公鑰，并上傳醫(yī)療機(jī)構(gòu)的公鑰至區(qū)塊鏈，包括：
7、通過權(quán)威機(jī)構(gòu)，為醫(yī)療機(jī)構(gòu)生成一個唯一的身份標(biāo)識idmi和一個秘密主密鑰mik，并生成面向醫(yī)療機(jī)構(gòu)的秘密參數(shù)pr，其中，權(quán)威機(jī)構(gòu)用于注冊患者和醫(yī)療機(jī)構(gòu)、生成并分配系統(tǒng)參數(shù)；
8、將生成的身份標(biāo)識idmi、秘密主密鑰mik、秘密參數(shù)pr和醫(yī)療機(jī)構(gòu)公鑰pmik＝mik·p發(fā)送給醫(yī)療機(jī)構(gòu)，p為橢圓曲線上一點(diǎn)，將{idmi，pmik}上傳至區(qū)塊鏈。
9、可選地，所述獲取患者注冊的身份標(biāo)識、密碼和隨機(jī)數(shù)，通過模糊提取函數(shù)生成生物識別密鑰，并將加密信息發(fā)送給權(quán)威機(jī)構(gòu)，包括：
10、通過mc，生成ui的身份標(biāo)識idui、密碼skui和隨機(jī)數(shù)n1，其中，mc表示權(quán)威機(jī)構(gòu)，ui表示患者；
11、輸入ui的指紋信息bioui，通過模糊提取函數(shù)的生成函數(shù)，計(jì)算(bui，α)＝gen(bioui)，生成與ui相關(guān)聯(lián)的生物識別密鑰bui，其中，gen()是模糊提取函數(shù)的生成函數(shù)，α為恢復(fù)參數(shù)；
12、通過ui確定公鑰pskui＝skui·p，p為橢圓曲線上一點(diǎn)，用私鑰skui對驗(yàn)證消息l1進(jìn)行簽名，生成簽名將idui和skui用mc的公鑰加密，生成encmc()表示使用mc的公鑰進(jìn)行加密的函數(shù)，l1為患者發(fā)送給權(quán)威中心的驗(yàn)證消息，為患者使用私鑰對其的簽名，將{e1，tr}發(fā)送給mc，tr為當(dāng)前時間戳；
13、mc收到e1后，驗(yàn)證并檢查，若idui不存在，則注冊成功，將l1和患者公鑰pskui上傳至區(qū)塊鏈，得到地址addr2；pmck為權(quán)威機(jī)構(gòu)mc的公鑰，將pmck和秘密參數(shù)pr進(jìn)行異或操作并進(jìn)行哈希以生成v1，生成v1對應(yīng)的公式為：公式中的h()為哈希函數(shù)，用于將輸入數(shù)據(jù)映射為固定長度的輸出；選擇隨機(jī)數(shù)rui和n2，計(jì)算||為連接操作，生成pid和ridui，并加密生成encui表示使用ui的公鑰進(jìn)行加密，rui為之前選擇的隨機(jī)數(shù)；將消息m0＝{e2，tmc}發(fā)送給ui，tmc為當(dāng)前時間戳；
14、ui接收m0后，驗(yàn)證tmc新鮮度，并通過ascon加密算法計(jì)算表示使用密鑰kui-0結(jié)合關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)ad1對明文進(jìn)行ascon加密，生成密文ctx1和驗(yàn)證標(biāo)簽tagx1；其中，
15、可選地，所述通過權(quán)威機(jī)構(gòu)驗(yàn)證信息并生成患者偽身份信息，在認(rèn)證階段，患者和醫(yī)療機(jī)構(gòu)通過公共信道傳輸信息，并結(jié)合區(qū)塊鏈驗(yàn)證簽名和生成會話密鑰，包括：
16、mc表示權(quán)威機(jī)構(gòu)，ui表示患者，通過mc，生成ui的身份標(biāo)識idui、密碼skui和生物信息*bioui，通過模糊提取函數(shù)中的還原函數(shù)rep()生成與ui相關(guān)聯(lián)的生物識別密鑰bui，使用秘密加密密鑰*kui-0和ascon解密算法輸出明文*ptx1和認(rèn)證標(biāo)簽*tagx1，智能用戶設(shè)備sd檢查tagx1是否等于*tagx1，若不成立則終止認(rèn)證并返回失敗信息，否則繼續(xù)認(rèn)證；
17、智能用戶設(shè)備sd檢索明文ptx1＝{pid，bui}并選擇時間戳t1和隨機(jī)數(shù)na，nb；最終使用ascon加密算法計(jì)算出(ct1,tag1)＝ekui-1{ad2,na}；
18、其中，(ct1,tag1)＝ekui-1{ad2,na}表示使用密鑰kui-1結(jié)合關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)ad2對明文na進(jìn)行ascon加密，生成密文ct1和驗(yàn)證標(biāo)簽tag1；
19、mi表示醫(yī)療機(jī)構(gòu)，ui從區(qū)塊鏈上檢索mi的公鑰，并使用diffie-hellman密鑰交換生成共享密鑰sku-m，生成消息m1＝{t1，pid，ct1，tag1，nb，idmi，addr2}，t1、pid、ct1、tag1、nb、idmi、addr2依次代表當(dāng)前時間戳、患者偽身份、密文、認(rèn)證標(biāo)簽、隨機(jī)數(shù)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)id、包含患者公鑰的區(qū)塊鏈地址，對m1使用共享密鑰進(jìn)行加密得到em1，并用私鑰skui簽名得到sig_m1，對其進(jìn)行哈希處理得到hem1＝h(em1)，將處理后的hem1上傳至區(qū)塊鏈，得到地址addr3，生成消息ms1＝{t1，em1，sig_m1，addr3}，并將ms1發(fā)送給mi；
20、mi接收到消息后，驗(yàn)證時間戳t1新鮮度，滿足條件后從區(qū)塊鏈查詢hem1和ui的公鑰pskui，驗(yàn)證簽名sig_m1，確認(rèn)信息來自ui，同時，驗(yàn)證hem1是否等于h(em1)，以確保消息內(nèi)容的完整性。使用ascon解密過程生成認(rèn)證標(biāo)簽*tagx1，驗(yàn)證等式*tag?x1＝tag?x1是否成立；若成立，mi存儲隨機(jī)數(shù)na，選擇時間戳t2和隨機(jī)數(shù)nc，計(jì)算驗(yàn)證信息和
21、其中，表示使用密鑰kmi-2結(jié)合關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)ad3對明文ptmi進(jìn)行ascon加密，生成密文ctm2和驗(yàn)證標(biāo)簽tagm2；構(gòu)造消息m2＝{t2，ctm2，tagm2}，用私鑰mik對消息m2進(jìn)行簽名，生成簽名sig_m2；將{m2，sig_m2}使用共享密鑰skm-u進(jìn)行加密，得到將{t2，e2}通過公共通道發(fā)送給ui；<本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于區(qū)塊鏈的三要素遠(yuǎn)程醫(yī)療認(rèn)證方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于區(qū)塊鏈的三要素遠(yuǎn)程醫(yī)療認(rèn)證方法，其特征在于，所述通過權(quán)威機(jī)構(gòu)，生成醫(yī)療機(jī)構(gòu)的唯一身份標(biāo)識和主密鑰，通過橢圓曲線算法確定醫(yī)療機(jī)構(gòu)的公鑰，并上傳醫(yī)療機(jī)構(gòu)的公鑰至區(qū)塊鏈，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于區(qū)塊鏈的三要素遠(yuǎn)程醫(yī)療認(rèn)證方法，其特征在于，所述獲取患者注冊的身份標(biāo)識、密碼和隨機(jī)數(shù)，通過模糊提取函數(shù)生成生物識別密鑰，并將加密信息發(fā)送給權(quán)威機(jī)構(gòu)，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于區(qū)塊鏈的三要素遠(yuǎn)程醫(yī)療認(rèn)證方法，其特征在于，所述通過權(quán)威機(jī)構(gòu)驗(yàn)證信息并生成患者偽身份信息，在認(rèn)證階段，患者和醫(yī)療機(jī)構(gòu)通過公共信道傳輸信息，并結(jié)合區(qū)塊鏈驗(yàn)證簽名和生成會話密鑰，包括：
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于區(qū)塊鏈的三要素遠(yuǎn)程醫(yī)療認(rèn)證方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于區(qū)塊鏈的三要素遠(yuǎn)程醫(yī)療認(rèn)證方法，其特征在于，所述通過權(quán)威機(jī)構(gòu)，生成醫(yī)療機(jī)構(gòu)的唯一身份標(biāo)識和主密鑰，通過橢圓曲線算法確定醫(yī)療機(jī)構(gòu)的公鑰，并上傳醫(yī)療機(jī)構(gòu)的公鑰至區(qū)塊鏈，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于區(qū)塊鏈的三要素遠(yuǎn)程醫(yī)療認(rèn)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉帥起，杜曉玉，楊琳鈺，杜瑩，韓志杰，李輝，
申請(專利權(quán))人：河南大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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