一种医疗数据共享与发布的方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种医疗数据共享与发布的方法、系统、设备及介质，包括：医疗机构向CA服务器注册，以获得成为联盟区块链合法成员节点的资格。医疗机构建立医疗数据库存储医疗数据。在医疗数据共享过程：请求者需要向参与者支付奖励，以激励更多的医疗机构参与医疗数据共享。参与者将通过使用KPrivBayes算法来处理原始医疗数据。请求者和参与者通过调用已经部署在联盟区块链上的智能合约进行互动，智能合约产生的医疗数据共享交易被记录并永久保存。医疗数据发布流程通过数据发布服务器和医学数据发布平台进行数据交互完成。本发明专利技术的优点是：既能够高效共享与发布医疗数据，又能够避免数据隐私泄露。克服了现有医疗系统中，不能提供有效隐私保护的缺陷。提供有效隐私保护的缺陷。提供有效隐私保护的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种医疗数据共享与发布的方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术涉及区块链
，特别涉及一种医疗数据共享与发布的方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]医疗是数据密集型领域，每天都有大量的医疗数据被记录、存储和访问，这些数据在患者的整个就诊过程中产生，并表明患者的健康状态。自医疗4.0时代的到来，医疗服务已经越来越依赖于医疗数据共享所驱动的智能技术，它可以极大地提高医疗服务的质量，加速药物开发并降低医疗成本。医疗机构之间共享和利用医疗数据的需求持续上升，此外，一些医疗机构还需要将其医疗数据公布给相关部门进行分析并得出有价值的结论。例如，共享和发布传染病数据对于预防和控制传染病、帮助提供疫情预警和做出科学决策至关重要。然而，医疗数据包含相当数量的患者隐私信息，隐私泄露的风险导致了信息孤岛的问题，这阻碍了他们共享与发布医疗数据，造成了医疗资源的浪费。因此，迫切需要找到一种安全的医疗数据共享与发布方案。
[0003]近年来兴起的区块链技术成为解决大规模医疗数据共享的可行方法,它综合了密码学、博弈论、P2P网络、共识机制等技术,核心是采用链式数据结构确保数据无法篡改,通过共识机制建立信任,利用密码学技术保证交易安全,具有去中心化、高可信、高容错、无法篡改等特性。目前,国内外对区块链在医疗行业的应用这一领域做了许多深入的研究,例如,麻省理工学院Media Lab提出了一个电子病历管理系统MedRec[Azaria,A.,Ekblaw,A.,Vieira,T.,&Lippman,A.(2016,August).Medrec:Using blockchain for medical data access and perm ission management.In 2016 2nd international conference on open and big data(OBD)(pp.25
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30).IEEE]，它使用区块链和智能合约来管理电子病历的授权。夏琦等人设计了医疗数据共享系统MeDShare[Xia,Q.I.,Sifah,E.B.,Asamoah,K.O.,Gao,J.,Du,X.,&Guizani,M.(2017).MeDShare:Trus t
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less medical data sharing among cloud service providers via blockchain.IEEE access,5,14757
‑
14767]，该系统结合了区块链和基于云的服务，解决了在不信任环境下的医疗数据共享问题。该系统使用智能合约和访问控制机制，有效地跟踪数据活动，并在发现违反数据权限的情况下撤销对违规实体的访问。
[0004]现存的医疗系统,由于采用的技术体系结构的落后，导致系统的运行效率较低,存在所需算力开销太大，数据存储能力有限等缺陷。并且由于大部分基于的解决方案只考虑敏感数据本身以外的访问控制机制方面的隐私保护，无法完全满足实际应用中的隐私保护方面的需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术的缺陷，提供了一种医疗数据共享与发布的方法、系统、设备及介质。既能够高效共享与发布医疗数据，又能够避免数据隐私泄露的方法。克服了现有医
疗系统中，缺少隐私保护措施，与在对患者隐私信息严格的应用场合，不能提供有效隐私保护的缺陷。
[0006]为了实现以上专利技术目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0007]一种医疗数据共享与发布的方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1：在医疗机构参与医疗数据共享之前，他们应该向CA服务器注册，以获得成为联盟区块链合法成员节点的资格。
[0009]步骤2：医疗机构建立医疗数据库存储医疗数据，之后判断医疗数据是否需要进行隐私保护处理，未经隐私保护处理的数据仅限本地访问，无法进行数据共享。
[0010]步骤3：在医疗数据共享过程中，有两类实体：请求者和参与者。医疗数据共享的请求者需要向参与者支付奖励，以激励更多的医疗机构参与医疗数据共享。参与者将通过使用KPrivBayes算法来处理原始医疗数据，以保护医疗数据中的个人隐私，并决定一个双方同意的隐私预算。请求者和参与者通过调用已经部署在联盟区块链上的智能合约进行互动，智能合约产生的医疗数据共享交易被记录并永久保存。
[0011]步骤4：判断医疗数据是否需要发布，医疗数据发布流程通过数据发布服务器和医学数据发布平台进行数据交互完成，可以将共享的医疗数据对外进行发布，以满足公众对医学数据的需求。
[0012]进一步地，步骤1中注册过程如下：
[0013]首先，医疗机构提供的信息需要在CA服务器上进行验证，以确保医疗机构身份的真实性。
[0014]然后，需要由联盟区块链中的其他成员通过调用基于BFT算法定义的智能合约进行审查。具体而言，如果加入申请获得超过2/3的成员机构的批准，那么候选机构将被允许进入联盟区块链，并作为验证方的成员加入智能合约。
[0015]进一步地，步骤2中医疗数据库采用IPFS来存储医疗数据。
[0016]进一步地，步骤3中KPrivBayes算法流程如下：
[0017]步骤3
‑
1：首先使用DP
‑
k
‑
prototype算法切分数据集。(1)将数据点随机划分为n
×
k个聚类。(2)计算聚类中心。(3)将数据点分配给最接近的聚类。(4)重复步骤(2)和(3)，直到达到最大迭代次数。(5)将n
×
k个聚类合并为k个聚类。(6)将k个聚类作为结果返回。
[0018]步骤3
‑
2：根据数据集构建贝叶斯网络。
[0019]步骤3
‑
3：使用步骤3
‑
2构建的贝叶斯网络生成条件分布，并使用差分隐私技术加入噪声。
[0020]步骤3
‑
4：使用步骤3
‑
2构建的贝叶斯网络与步骤3
‑
3生成的噪声条件分布合成隐私保护数据集。
[0021]本专利技术还公开了一种医疗数据共享与发布的系统，该系统能够用于实施上述的医疗数据共享与发布的方法，具体的，包括：CA服务器、智能合约模块、医疗数据库、请求者模块、参与者模块、数据发布服务器和医学数据发布平台；
[0022]CA服务器：用于医疗机构参与医疗数据共享之前，向CA服务器注册，通过CA服务器上进行验证，以确保医疗机构身份的真实性，获得成为联盟区块链合法成员节点的资格。
[0023]智能合约模块：对申请参与医疗数据共享的医疗机构进行审查。批准以后候选机构将被允许进入联盟区块链，并作为验证方的成员加入智能合约。
[0024]医疗数据库：用于存储医疗数据
[0025]请求者模块：用于向参与者支付奖励，以激励更多的医疗机构参与医疗数据共享，并与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种医疗数据共享与发布的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在医疗机构参与医疗数据共享之前，他们应该向CA服务器注册，以获得成为联盟区块链合法成员节点的资格；步骤2：医疗机构建立医疗数据库存储医疗数据，之后判断医疗数据是否需要进行隐私保护处理，未经隐私保护处理的数据仅限本地访问，无法进行数据共享；步骤3：在医疗数据共享过程中，有两类实体：请求者和参与者；医疗数据共享的请求者需要向参与者支付奖励，以激励更多的医疗机构参与医疗数据共享；参与者将通过使用KPrivBayes算法来处理原始医疗数据，以保护医疗数据中的个人隐私，并决定一个双方同意的隐私预算；请求者和参与者通过调用已经部署在联盟区块链上的智能合约进行互动，智能合约产生的医疗数据共享交易被记录并永久保存；步骤4：判断医疗数据是否需要发布，医疗数据发布流程通过数据发布服务器和医学数据发布平台进行数据交互完成，可以将共享的医疗数据对外进行发布，以满足公众对医学数据的需求。2.根据权利要求1所述的一种医疗数据共享与发布的方法，其特征在于，步骤1中注册过程如下：首先，医疗机构提供的信息需要在CA服务器上进行验证，以确保医疗机构身份的真实性；然后，需要由联盟区块链中的其他成员通过调用基于BFT算法定义的智能合约进行审查；具体而言，如果加入申请获得超过2/3的成员机构的批准，那么候选机构将被允许进入联盟区块链，并作为验证方的成员加入智能合约。3.根据权利要求1所述的一种医疗数据共享与发布的方法，其特征在于：步骤2中医疗数据库采用IPFS来存储医疗数据。4.根据权利要求1所述的一种医疗数据共享与发布的方法，其特征在于，步骤3中KPrivBayes算法流程如下：步骤3
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1：首先使用DP
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k
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prototype算法切分数据集；(1)将数据点随机划分为n
×
k个聚类；(2)计算聚类中心；(3)将数据点分配给最接近的聚类；(4)重复步骤(2)和(3)，直到达到最大...

【专利技术属性】
技术研发人员：李益洲，邓宇潇，李梦龙，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：