[发明专利]结合量子密钥和区块链的电子病历安全共享系统及方法

说明书

结合量子密钥和区块链的电子病历安全共享系统及方法，属于医疗数据隐私保护领域，用于实施方法的电子病历安全共享系统包括病历共享系统服务器、病历共享系统客户端、病历存储云服务器、区块链和量子密钥云服务器。本发明采用量子密钥对电子病历进行加密；可搜索加密实现电子病历密文的安全检索；病历存储云服务器存储电子病历密文，区块链存储电子病历共享流程各阶段索引信息及量子密钥分发标记信息，并利用事件监听机制来实现对称量子密钥分发；根据不同用户设置不同的数据脱敏规则，实现医疗数据查看的细粒度访问控制，保证半可信病历存储云存储且无中心授权机构环境下，增强电子病历存储、共享时的安全性、可控性及访问记录的可追溯。

技术领域

本发明涉及医疗数据隐私保护领域，特别是涉及一种结合量子密钥和区块链的电子病历安全共享系统及方法。

背景技术

电子病历(Electronic Medical Record，EMR)作为新型的患者信息载体已经成为现代医疗服务不可或缺的工具，它被认为是改善医疗服务质量、加速生物医学发现和降低医疗成本的一个有效方法。电子病历提供多种规范化的模板及辅助工具，可以将医生从繁琐重复的病历书写工作中解脱出来，集中精力关注病人的诊疗。电子病历能够存储大量的医疗数据，而且查询非常方便，这样可以节约资源以及提高工作效率。除此之外，电子病历包含着患者长期的健康数据，为医生的决策提供更多历史参考资料，提高了对患者病症诊断的正确率。但在医疗领域中海量的个人医疗数据面临诸多问题，主要分为两方面：第一，电子病历的数据体系庞大且十分重要，涉及用户的个人隐私，目前电子病历存储方式安全性低，容易发生数据泄露、数据被篡改等情况。第二，现有的电子病历系统无法在不同机构的数据库之间进行转移操作，进而出现信息孤岛的现象，阻碍了精准医疗的发展。

近几年，大数据、云计算技术正广泛应用到各个行业，与相关领域进行融合，将海量的医疗数据存储于云服务器中是医疗领域发展的趋势，将电子病历数据存储在云服务器中。但是半可信的云服务器有泄露用户隐私的风险。

发明内容

鉴于电子病历在共享时的隐私泄露问题和传输过程的安全性问题，本发明的目的是提供了一种结合量子密钥和区块链的电子病历安全共享系统及方法，利用区块链事件监听机制实现对称量子密钥的分发，并通过加密技术、区块链技术和脱敏技术的结合使用，实现了电子病历存储、共享时的安全性、可控性及访问记录的可追溯性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提出了一种结合量子密钥和区块链的电子病历安全共享系统，其特征在于，所述电子病历安全共享系统包括：病历共享系统服务器、病历共享系统客户端、病历存储云服务器、区块链和量子密钥云服务器；

所述病历共享系统服务器包括病历管理模块、数据存储模块、量子密钥SDK1模块、区块链SDK1模块、可搜索加密模块和用户管理模块；其中病历管理模块用于生成电子病历并提取电子病历关键字，同时使用从量子密钥云服务器获取的量子密钥对所述电子病历进行加密并将电子病历密文上传到病历存储云服务器，接收病历存储云服务器向其返回的电子病历密文存储地址，并上传电子病历安全索引至区块链；数据存储模块用于存储用户的用户信息、看病和就诊产生的数据信息；量子密钥SDK1模块用于连接量子密钥云服务器并从量子密钥云服务器实时获取量子密钥；区块链SDK1模块用于连接搭建的区块链网络，与部署到区块链的智能合约进行交互，从而来操作和管理区块链分布式数据库；可搜索加密模块用于对电子病历提取出的关键字加密从而形成电子病历安全索引，在电子病历检索时为用户产生关键字搜索陷门，并匹配电子病历安全索引中的关键字密文；用户管理模块用于添加、修改、删除用户信息，配置用户角色；

所述病历共享系统客户端包括脱敏模块和量子密钥SDK2模块，脱敏模块用于为用户请求到的电子病历执行数据脱敏操作，根据用户不同角色进行相应规则的脱敏操作；量子密钥SDK2模块用于连接量子密钥云服务器并实时获取量子密钥；

所述病历存储云服务器用来储存电子病历密文；