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技术

本申请公开了基于H‑Algorand共识机制的医疗记录存储共享模型，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。具有以下优点：该模型通过对各个参与共识的节点进行可信度评估，用信任值替代H‑Algorand共识算法算法中的“账户余额”作为权重，提高了系统节点的可信度和整体出块效率。并利用智能合约，将对整个EMR存储主链的访问记录存储到一条新的区块链中，确保系统的可溯源性。

【技术实现步骤摘要】
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
本专利技术属于信息安全
，涉及区块链技术下的数据安全存储与共享，具体是一种基于可信度评估H-Algorand共识机制的电子医疗记录存储模型及方法。
技术介绍
电子医疗记录(electronicmedicalrecord，EMR)，是传统的个人纸质病历的数字版。完整的电子医疗记录存储系统对整个医疗产业链如健康管理、辅助诊断、医学研究、医药研发等领域的发展具有重要的价值。实现医疗记录的存储和共享是推动医疗产业链发展的记录基础。但是，EMR中包含大量的病人隐私记录，在存储和共享过程中，这些隐私记录享一旦被不法分子泄漏和利用将对病人的名誉、财产、安全和工作等造成严重的危害。当前，我国的医疗记录电子化存储虽然取得一定进展，但EMR大多还是集中存储在固定的医疗机构之中，存在碎片化、低质量、孤立分散和标准不一等缺点，EMR共享实现程度相对较低，且集中式的EMR存储存在很大被攻击的可能性，一旦存储EMR的服务器被攻击，则会造成大量的医疗记录的丢失或者被篡改。区块链技术的出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于H-Algorand共识机制的医疗记录存储共享模型，其特征在于：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；/n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；/n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；/n云服务器：拥有大量的存储空间，存储病人的EMR；/nEMR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；/n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...

【技术特征摘要】
1.基于H-Algorand共识机制的医疗记录存储共享模型，其特征在于：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。


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，其特征在于：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。


3.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：所述实现方法应用于如权利要求1-2中任意一权利要求所述的基于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。


4.如权利要求3所述的基于H-Algorand共识机制的医疗记录存储共享模型，其特征在于：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贡献率和规律性的直接体现Gm和Gk，Gm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；Gk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Gm和Gk所表示平均值的标准差Sm和Sk；
步骤3，引入Gm和Sm以及Gk和Sk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...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立华，孙嘉泰，王震，高真真，王晓慧，苑俊明，崔文文，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37