Kerangka Blockchain Multi-tier untuk Sistem IoT-EHR

Protokol Enkripsi Berbasis Pseudonim dengan Otoritas Berbeda (PBE-DA) untuk Rekam Kesehatan Elektronik yang Menjaga Privasi

Shaimaa Badr; I. Gomaa; Emad Abd-Elrahman· EUSPN/ICTH· 2018· DOI 10.1016/j.procs.2018.10.162

Masalah inti

Sumber ini membahas keterbatasan keamanan dan privasi sistem Rekam Kesehatan Elektronik (EHR) saat ini, di mana pasien sering bergantung pada solusi kepercayaan pihak ketiga. Blockchain disajikan sebagai pengganti yang menjanjikan untuk perantara tersebut dengan menggabungkan kriptografi, algoritma konsensus, dan protokol komunikasi peer-to-peer. Tujuan makalah ini adalah untuk memenuhi persyaratan struktur terdistribusi sistem EHR sekaligus menjaga privasi pasien dalam platform e-health. Ini berfokus pada memungkinkan pasien untuk mengakses, memeriksa, atau memperbarui data sensitif secara anonim melalui protokol baru yang disebut Pseudonym Based Encryption with Different Authorities (PBE-DA). Karya ini juga menganalisis dua tier blockchain: tier blockchain publik antara penyedia cloud EHR yang berbeda, dan tier blockchain kedua antara sensor pasien (perangkat IoT yang digunakan untuk pengukuran pasien) dan sistem pasien yang bertindak sebagai gateway untuk seluruh platform perawatan kesehatan.

Makalah ini melaporkan konstruksi PBE-DA sebagai protokol yang menjaga privasi untuk akses anonim pasien, pemeriksaan, dan pembaruan data EHR sensitif. Hasil yang dinyatakan adalah bahwa penerapan konsep blockchain pada entitas komunikasi perawatan kesehatan dapat menggantikan kepercayaan pihak ketiga dengan model keamanan terdistribusi. Karya ini menganalisis tidak hanya tier blockchain publik di antara penyedia cloud EHR yang berbeda tetapi juga tier blockchain kedua antara sensor pasien (perangkat IoT yang digunakan untuk pengukuran pasien) dan sistem pasien sebagai gateway untuk seluruh platform perawatan kesehatan. Abstrak tidak melaporkan eksperimen kuantitatif, pengukuran kinerja, atau hasil penerapan; hasil utamanya adalah protokol yang diusulkan dan arsitektur blockchain dua-tier. Kandidat taksonomi untuk kontribusi ini meliputi Arsitektur, Keamanan Siber, Jaringan, dan Kriptografi.

Sumber ini membahas keterbatasan keamanan dan privasi sistem Rekam Kesehatan Elektronik (EHR) saat ini, di mana pasien sering bergantung pada solusi kepercayaan pihak ketiga. Blockchain disajikan sebagai pengganti yang menjanjikan untuk perantara tersebut dengan menggabungkan kriptografi, algoritma konsensus, dan protokol komunikasi peer-to-peer. Tujuan makalah ini adalah untuk memenuhi persyaratan struktur terdistribusi sistem EHR sekaligus menjaga privasi pasien dalam platform e-health. Ini berfokus pada memungkinkan pasien untuk mengakses, memeriksa, atau memperbarui data sensitif secara anonim melalui protokol baru yang disebut Pseudonym Based Encryption with Different Authorities (PBE-DA). Karya ini juga menganalisis dua tier blockchain: tier blockchain publik antara penyedia cloud EHR yang berbeda, dan tier blockchain kedua antara sensor pasien (perangkat IoT yang digunakan untuk pengukuran pasien) dan sistem pasien yang bertindak sebagai gateway untuk seluruh platform perawatan kesehatan.

Metodologi berpusat pada PBE-DA, skema enkripsi berbasis pseudonim yang menggunakan otoritas berbeda alih-alih satu pihak tepercaya. Dalam pandangan formal, pseudonim pasien dapat diturunkan sebagai:

Kerangka yang diusulkan mengatasi ketegangan inti eHealth: EHR memerlukan akses terdistribusi dan berbagi data, namun privasi pasien harus dijaga di seluruh penyedia dan perangkat pengukuran IoT. Penggunaan otoritas berbeda oleh PBE-DA mengurangi ketergantungan pada satu pihak ketiga tepercaya, yang sejalan dengan premis kepercayaan terdesentralisasi blockchain. Desain multi-tier memisahkan perhatian: tier blockchain publik dapat mengoordinasikan kepercayaan di antara penyedia cloud EHR, sementara tier sensor-pasien dapat menangani aliran pengukuran IoT lokal dan interaksi gateway. Pemisahan ini dapat membantu menyesuaikan konsensus, latensi, dan asumsi privasi untuk setiap lingkungan. Pada saat yang sama, kutipan sumber tidak memberikan evaluasi throughput, skalabilitas, energi, atau bukti keamanan. Pertanyaan terbuka termasuk resistensi kolusi otoritas, pencabutan pseudonim, manajemen kunci, keterbatasan sumber daya IoT, dan interoperabilitas antara tier publik dan tingkat sensor. Dalam istilah taksonomi, karya ini berada di persimpangan Arsitektur, Keamanan Siber, Jaringan, dan Kriptografi.

Praktisi dan peneliti ilmu komputer

Membuka konten member…