[发明专利]一种远程无线医疗健康信息安全传输方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及远程无线医疗领域，尤其涉及一种远程无线医疗健康信息安全传输方法和系统。

背景技术

在移动与无线健康(Mobile & Wireless Healthcare)概念推广之初，远程医疗被定义为保健和医疗知识可以在一定距离范围内通过通信的手段进行共享的方法，其目的是以专家为主的医疗护理向任何需要的地方提供医疗保健。近年来，通过现代通信手段，例如全球移动通信系统(Global System for Mobile communications，GSM)、通用分组无线服务(General Packet Radio Service，GPRS)和通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)等移动电话标准以及卫星通信，远程无线医疗系统的医务人员已经可以在监控范围内进行操作。除了远程病理学和远程紧急医疗等典型的远程医疗应用，通过远程无线医疗为农村卫生或病人家庭监控提供的健康护理服务应用也在快速发展。

近年来，无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)的迅速发展极大地推动了远程无线医疗的发展和应用。无线传感器网络可以对某一区域进行信息感知和信息收集，在远程无线医疗中对生理信号的采集发挥了重要作用。现有的基于无线传感器网络的解决健康护理服务体系架构主要是两层：第一层为无线传感器网络，包括终端、路由器和基站等网络节点，其中，基站节点通过串口或网络接口和监控计算机连接。第二层为监控计算机，可以是带解密模块和本地数据库的本地监控计算机或远程监控计算机。由于涉及到无线传输以及病人的隐私信息，因此，在远程无线医疗领域需要考虑对数据进行加密，而现有的加密方案主要有对称密码体制和公钥密码体制(即非对称密码体制)两种。对称密码体制在速度，计算复杂度上占有优势，但在密钥管理、分配和广播认证上能力等方面较弱。公钥密码体制使用两个密钥：一个公共密钥和一个私有密钥。这两个密钥在数学上是相关的，并且不能由公共密钥计算出对应的私有密钥，同样也不能由私有密钥计算出对应的公共密钥。公钥密码体制对网络节点没有时间同步上的要求，密钥管理也相对简单，但总体设计的复杂度较高，需要较多的计算机资源。

在现有的基于无线传感器网络的远程无线医疗系统中，加密算法主要有基于大整数因子分解问题(large Integer Factorization Problem，IFP)的RSA算法和基于椭圆曲线上离散对数计算问题(Elliptic Curve Discrete Logarithm Problem，ECDLP)的椭圆曲线加密(Elliptic Curve Cryptography，ECC)算法两种。基于IFP的RSA(由Ron Rivest、Adi·Shamirh和LenAdleman共同提出的公钥加密算法)算法其原理是两个大素数相乘十分容易，但要对其乘积进行因式分解却极其困难，因此可以将乘积公开作为加密密钥。而基于ECDLP的ECC算法，主要利用椭圆曲线上点群的离散对数问题。

本案发明人通过分析发现，上述基于无线传感器网络的远程无线医疗系统至少存在如下缺陷：

缺陷一，限制了相关人员对信息的分析或/和获知。现有的远程无线医疗系统是只包括无线传感器网络和监控计算机的两层架构，对医疗数据的存储和分析等考虑不全，在监控方面，只利用监控计算机也限制了医疗人员或病人及其家属对信息的掌握和查询。

缺陷一，数据加密的代价高。基于IFP的RSA算法的安全性依赖于大数的因子分解，但并没有从理论上证明破译基于IFP的RSA算法的难度与大数分界难度等价，即，无法从理论上把握它的保密性能如何，并且，分组长度太大，为了达到一定的安全性，使运算代价很高，尤其是速度较慢；基于ECDLP的ECC算法的数学理论非常深奥和复杂，在工程应用中比较难于实现，在处理能力和存储能力不高的无线传感器网络，需要耗费较大资源。

发明内容

本发明实施例提供一种远程无线医疗健康信息安全传输方法和系统，以使用简单有效的加密方法对健康信息加密并实现所述健康信息的安全传输。

本发明实施例提供一种远程无线医疗健康信息安全传输方法，所述方法包括：