专利汇可以提供一种基于CP-ABE和区块链的医药分离管理系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于医药管理技术领域,具体为一种基于CP-ABE(密文策略属性密码加密)与 区 块 链 的医药分离管理系统。本发明的医药分离管理系统,主要分为三部分:区块链、CP-ABE工具包(toolkit)、 节点 /用户;医生将其为病人所开的 处方 加密之后存于区块链中,拥有合法属性的药店可以获取链上加密后的处方密文,根据处方中的药品化学名称与自身药店备有的药物名称相匹配,并提供给患者对应的药物信息,供其选择并购买。本发明系统不仅可提高医疗数据共享的安全性,保障用户的隐私,还保证了医药分离管理流程的可靠性和执行效率。,下面是一种基于CP-ABE和区块链的医药分离管理系统专利的具体信息内容。
1.一种基于CP-ABE与区块链的医药分离管理系统,其特征在于,系统的架构分为三部分:区块链、CP-ABE工具包、节点/用户;每个节点所代表的用户利用CP-ABE工具包来加密或解密数据,将加密后的数据存入区块链中;用户从区块链中读取到所需信息后,再利用CP-ABE工具包进行解密;其中:
所述区块链,作为管理和储存信息平台,其共识算法包括工作量证明、拜占庭容错;每个节点的信息都以Merkle树的结构存储,Merkle树是一种二叉树和多叉树,树的节点存储的信息全部为哈希值,也称为Merkle哈希树;其叶子节点存储的是数据块的哈希值,非叶子节点的哈希值是该节点的所有子节点数据组合得到的哈希值;
所述CP-ABE工具包,其中,签名用于确定区块链中的数据权限,而机密的数据则使用CP-ABE加密方案,利用CP-ABE工具包来加密;使用CP-ABE工具包时,首先要初始化系统,这时要选择授权节点来执行初始化和密钥生成的操作;每一个节点都被分配一个属性集合,并为具有该属性集的节点生成一个密钥;在加密时,节点使用其访问控制策略ACP加密数据并生成密文;在解密时,具有满足访问控制策略的属性集的任何其他节点都可以解密密文,获得原始信息;在CP-ABE工具包中,所有通信都通过RPC执行。
2.根据权利要求1所述的医药分离管理系统,其特征在于,所述的CP-ABE加密方案,分为四个步骤:初始设置、加密、密钥生成以及解密;
所述初始设置,通过初始算法,利用生成器生成一个关于素数的双线性群;
所述加密,利用加密算法在访问控制树策略T下加密信息M,具体设置以下参数:kx为T的阈值数量;index(x)为返回节点x的索引值的函数;qx是加密算法为访问控制树T中的节点设置的多项式函数;qx的具体设置如下:对于T中的每个节点x,多项式函数的度为dx,dx的大小仅比kx小一些,即:dx=kx-1;
设根节点R的qR(0)=s,s是随机选择的整数,dR个其他节点被随机挑选作为qR的定义;qx(0)=qparent(x)(index(x)),dx个其他节点被随机挑选作为qx的定义;
Y为树T的叶子节点的集合;函数att(x)定义了仅当x是叶子节点时,x所具有的属性;哈希函数H:{0,1}*→G0,用作随机预言机;
于是,密文的构成如下所示:
所述密钥生成,采用密钥生成算法将属性集合S作为输入,输出一个密钥;随机选择r∈Zp,对于每个j∈S,计算密钥:
所述解密,首先定义一个解密函数DecryptNode(CT,SK,x),将密文CT、密钥SK和节点x作为输入;若x是叶子节点,那么设i=att(x),若 那么设DecryptNode(CT,SK,x)=⊥;
反之,设:
定义拉格朗日插值 对于集合S,△I,S(X)=∏j∈S,j≠i(x-j)/(i-j);
如果x不是叶子节点,那么对于每个x的孩子节点z,调用DecryptNode(CT,SK,x),并输出Fz;令Sx为规模为Kx的集合并包含了所有Fz≠⊥,若Kx=0,则输出停止符;反之,则:
i=index(z),S′x={index(z):z∈Sx}
最后,通过解密算法,执行最终的解密步骤并得到原文。
3.根据权利要求2所述的医药分离管理系统,其特征在于,CP-ABE中包括服务端和客户端,其中服务端包括CP-ABE方案中的全部4个环节——初始化、加密、密钥生成和解密,客户端包括密钥生成和解密两部分;为了给一个新的参与方分配密钥并在所有参与方之间建立通讯,CP-ABE使用远程程序调用组件。
4.根据权利要求3所述的医药分离管理系统,其特征在于,所述访问控制策略ACP具体设置如下:
定义访问控制策略ACP:“SupervisorNode OR HospitalId OR(ChemicalName AND RegionIDList)”;SupervisorNode意在使监督者解密任何信息;HospitalId表明注定的医院可以随时检索处方;RegionIDList中的药房可以获取加密后的处方信息并解密,然后按照处方上的药物构建一份自己所具有药物的清单,并发布到区块链上;需要购买药物的人在家中通过区块链节点进行购买。
5.根据权利要求4所述的医药分离管理系统,其特征在于,系统的工作流程为:
(1)病人患者去医院看病,医生经诊断后开出药方;
(2)医生是具有医院节点属性集合的,利用CP-ABE工具包,并使用如上定义的访问控制策略ACP对处方进行加密,将加密之后的处方上传至区块链;
(3)任何具有满足ChemicalName属性的化学组成的药品,并位于shanghai的药店节点对链上的处方进行解密;
(4)药房在区块链上公布自己药店所具有的药品名称、价格、疗效、说明,以及药房所在的地理位置,以供病人患者购药选择;
(5)病人选择他最喜欢的药房并购买药品;
(6)病人的购买活动会被记录在区块链上;
(7)通过服务节点,监督者会对区块链上的保存的活动信息进行评估。
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