计算机应用研究

作者：刘惠文,邓小鸿,熊伟志,拜亚萌,

单位：1.赣南科技学院信息工程学院,江西赣州341000；2.赣州市云计算与大数据重点实验室,江西赣州341000；3.焦作大学信息工程学院,河南焦作454003；

关键词：区块链,亲友节点,电子健康记录,智能合约,共识算法,

基金：国家自然科学基金资助项目(61762046,62166019)；江西省自然科学基金面上项目(20224BAB202019)；河南省科技攻关计划资助项目(222102210223)；河南省高等学校重点科研项目(23A520060)；；

区块链技术在电子健康记录安全共享上具有巨大潜力，然而，目前的解决方案存在着如存储空间大和共识效率低等问题。为此，提出了一种基于区块链和亲友节点的新方案。首先，采用分布式文件系统将用户完整的电子健康记录存储在线下服务器，并构建用户的亲友节点集，每个用户的数据由其亲友节点冗余存储，链上仅存储区块头信息，降低了存储空间；其次，设计了基于多签名技术的数据访问机制，采用Shamir秘密共享机制将用户的私钥分发给其亲友节点，亲友节点中的过半数可以利用自己的私钥重建出用户私钥，解决紧急情况下的数据访问问题；最后提出了基于信用的拜占庭容错共识机制，将信用值排名前10%的节点作为领导者节点集，采用随机算法在领导者节点集中生成主节点，提高了共识安全性。实验结果表明，所提方案所需的链上存储空间是现有方案的1/7，数据访问效率提高了15倍，同时在保证较好时延和吞吐量的情况下，具有更高的共识安全性。该方案可实现电子健康记录的安全高效共享，为区块链在医疗领域应用提供案例。

来源：2024年第5期

《计算机应用研究》期刊编辑部

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