Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Медицинский цифровой паспорт, основанный на технологии распределенных реестров

Работа №30774

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

информатика

Объем работы41
Год сдачи2018
Стоимость4900 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
302
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ГЛОССАРИЙ. 3
ВВЕДЕНИЕ. 5
1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ИССЛЕДОВАНИЙ. 7
2. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. 10
2.1. Описание возможностей используемых технологий. 10
2.1.1 Bitcoin и блокчейн. 10
2.1.2 Ethereum. 11
2.1.3 IPFS. 12
2.2. Архитектура децентрализованных приложений. 12
3. ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ. 15
3.1. Основные требования и архитектура решения. 15
3.2. Смарт-контракт. 17
3.3. Сценарии использования пользовательского приложения. 25
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 30
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. 32
ПРИЛОЖЕНИЕ


Медицинские данные пациентов - высокочувствительная
конфиденциальная личная информация пациента, которая всегда должна
быть доступна по его требованию. При этом пациент должен видеть любое
их изменение, и только он может решать кому предоставлять к ним доступ, а
кому нет.
Стандартные решения в виде централизованных узлов и баз данных
имеют следующие уязвимости:
- политику доступа пациентов к своим медицинским данным определяет
владелец централизованных баз данных; по сути, пациент не владеет
своими данными.
- в случае взлома одного узла злоумышленники получают доступ к
данным многих пользователей.
- в случае выхода из строя узла, медицинские данные всех пациентов
теряются и не могут быть восстановлены, если не существует их
резервной копии.
- злоумышленник, имея доступ к данным, может внести в них
непоправимые и не всегда заметные изменения, в результате чего
медицинские данные станут недействительными, и их дальнейшее
использование может привести к назначению врачом неверного
лечения, что может навредить здоровью пациента.
Технология блокчейн предоставляет распределенную, неизменяемую и
прозрачную историю всех транзакций [1], что в свою очередь позволяет
решить проблему безопасного распределенного хранения электронных
медицинских записей, созданных верифицированными медицинскими
работниками.
5Для безопасного хранения большого количества медицинских данных,
где каждый пациент имеет прямой доступ к своим данным, а сами записи
может внести только верифицированный медик, необходимо решение,
основанное на технологии распределенных реестров или просто блокчейн и
офф-чейн пиринговых систем. Эти технологии позволяют пользователям
надежно и открыто хранить любую информацию.
Целью данной работы является создание системы медицинского
цифрового паспорта - системы для хранения конфиденциальных
медицинских данных в распределенном реестре на основе технологии
блокчейн и пиринговых оф-чейн решений с открытым исходным кодом.
Для реализации решения были поставлены следующие задачи:
1. Разработка логики смарт-контракта в блокчейн-сети Ethereum для
описания и хранения цифровых сущностей пользователей системы.
2. Разработка логики смарт-контракта для хранения и предоставления
доступа к чтению и изменению медицинских данных пациентов для
медиков.
3. Разработка пользовательского приложения для загрузки данных в
распределенную файловую систему IPFS и блокчейн-сеть Ethereum.
4. Разработка функционала пользовательского приложения для
шифрования и дешифрования данных, а также для просмотра этой
информации пользователями системы.
6

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


Была спроектирована, описана и разработана система для
распределенного безопасного хранения медицинского паспорта пациента и
обеспечения безопасного доступа к высокочувствительным медицинским
записям с открытым исходным кодом, который доступен в репозитории на
гитхабе (англ. github) [18].
Разработанная система имеет следующие достоинства:
1. относительно невысокая стоимость хранения данных в памяти
смарт-контракта за счет хранения контента медицинских записей в
бесплатной пиринговой сети IPFS;
2. асимметричное шифрование медицинских записей, которое не
позволяет злоумышленникам получить доступ к конфиденциальным
данным. Сложность подбора закрытого ключа несоизмеримо высока и
требует полного перебора всех возможных значений;
Дальнейшая работа:
1. исследовать методы для верификации цифровой сущности
медицинского работника; рассмотреть проекты, созданные на основе
технологии распределенных реестров, на основе которых можно
получить информацию о компетенциях, лицензиях и опыте медиков;
2. внести функционал в пользовательское приложение для поиска
пациента и медицинского работника по QR-коду;
3. добавить возможность для пациента давать доступ только к части
своих данных;
4. внедрение системы в инфраструктуру медицинской клиники КФУ;
305. рассмотреть возможность перехода в другие блокчейн экосистемы,
такие как EOS, IOTA и Masterchain; на сегодняшний день
инфраструктура этих решений еще не полностью готова.


Nakamoto S. Bitcoin: A peer-to-peer electronic cash system. – 2008.
2. G. Prisco (2016, April), The Blockchain for Healthcare: Gem Launches Gem
Health Network With Philips Blockchain Lab //URL
https://bitcoinmagazine.com/articles/the-blockchain-for-heathcare-gemlaunches-gem-health-network-with-philips-blockchain-lab-1461674938
3. Ekblaw A. et al. A Case Study for Blockchain in Healthcare:“MedRec”
prototype for electronic health records and medical research data
//Proceedings of IEEE Open & Big Data Conference. – 2016. – Т. 13. – С.
13.
4. Blockchain Health //URL ​ https://blockchainhealth.co/​.
5. Dockchain //URL​​ https://dokchain.com/download/whitepaper/​.
6. E-estonia healthcare //URL ​ https://e-estonia.com/solutions/healthcare/​.
7. Linn L. A., Koo M. B. Blockchain for health data and its potential use in
health it and health care related research //ONC/NIST Use of Blockchain for
Healthcare and Research Workshop, Gaithersburg, Maryland, United States:
ONC/NIST. – 2016.
8. Lamport L., Shostak R., Pease M. The Byzantine generals problem //ACM
Transactions on Programming Languages and Systems (TOPLAS). – 1982. –
Т. 4. – №. 3. – С. 382-401.
9. Wood G. Ethereum: A secure decentralised generalised transaction ledger
//Ethereum Project Yellow Paper. – 2014. – Т. 151. – С. 1-32.
10.Buterin V. Ethereum: A next-generation smart contract and decentralized
application platform //URL https://github.com/ethereum/wiki/wiki/%
5BEnglish% 5D-White-Paper. – 2014.
11.Benet J. Ipfs-content addressed, versioned, p2p file system //arXiv preprint
arXiv:1407.3561. – 2014
3212.Van de Sande A. ​ How to build serverless applications for Mist //URL
https://blog.ethereum.org/2016/07/12/build-server-less-applications-mist​ .
13.Баричев С. Г., Гончаров В. В., Серов Р. Е. 2.4. 2. Стандарт AES.
Алгоритм Rijdael //Основы современной криптографии—М.: Горячая
линия—Телеком. – 2002. – С. 30-35.
14.Dannen C. Introducing Ethereum and Solidity. – Apress, 2017.
15.Vitaly Venidiktov Руководство по Solidity //URL
https://github.com/ethereum/wiki/wiki/%D0%A0%D1%83%D0%BA%D0%
BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE-%
D0%BF%D0%BE-Solidity
16.Zeppelin Solidity //URL
http://zeppelin-solidity.readthedocs.io/en/latest/ownable.html​.
17.Remix IDE //URL
https://github.com/ethereum/remix/blob/master/README.md
18.Pliskin Alexander MedicalRecords //URL
https://github.com/GoodBoy962/MedicalCards​.

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ