为互联网医院系统提供后量子灵感的可扩展区块链架构,具有轻量级的隐私保护访问控制

科学领域:

• 计算机科学 计算机科学
• 网络安全 网络安全
• 医疗信息学 医疗信息学

背景情况:

• 互联网医院系统和医疗物联网 (IoMT) 需要安全,可扩展,低延迟的数据管理.
• 现有的区块链解决方案在医疗保健中难以应对高频工作负载和隐私要求.

研究的目的:

• 为互联网医院系统提出一个后量子启发的联盟区块链架构.
• 解决当前区块链基础设施对实时IoMT数据管理的局限性.

主要方法:

• 开发了一个以Kyber为灵感的混合加密模拟,用于更快的数据处理.
• 实施了一种轻量级的以患者为中心的访问控制机制,并提供授权证明.
• 利用基于Raft的共识协议来实现可扩展性和降低延迟.
• 集成了一个具有故障耐受性的IoMT数据摄入层与中间波器.

主要成果:

• 实现了加密/解密时间 (72.3%/74.4%) 和共识延迟 (92.3%) 的显著减少.
• 证明了高的传感器校正精度 (90-96.2%) 和低的验证延迟 (∼0.002 ms).
• 与现有系统相比,显示了吞吐量增加五倍,节能 (9.4-12.3%),内存使用量降低.

结论:

• 拟议的架构为数字医疗保健提供了一个资源高效,可靠和实时的解决方案.
• 它已经准备好在模拟环境中部署,为下一代医疗保健生态系统铺平了道路.