Гибридная блокчейн–пограничная архитектура для управления электронными медицинскими картами с использованием криптографических механизмов на основе атрибутов

В статье представлена гибридная блокчейн–пограничная архитектура для управления электронными медицинскими картами (EHR) с использованием криптографических механизмов на основе атрибутов. Архитектура включает новую схему агрегации подписей на основе атрибутов (ABSA) и шифрование на основе атрибутов с множеством центров сертификации (MA-ABE), интегрированное с гомоморфным шифрованием Пейе (HE), для защиты анонимности пациентов и их электронных медицинских карт. Все операции с EHR и события управления доступом постоянно записываются в виде транзакций блокчейна. Модуль ABSA разработан на основе криптографической библиотеки Hyperledger Ursa, модуль MA-ABE — с использованием набора инструментов OpenABE, а блокчейн-сеть — на базе Hyperledger Fabric. Мы измеряем время выполнения функций формирования и проверки подписей ABSA, а также MA-ABE при различных политиках доступа и схемах гомоморфного шифрования, после чего сравниваем результаты с показателями других существующих блокчейн-систем для управления EHR. Мы проверяем операции доступа и события аутентификации, зарегистрированные в транзакциях блокчейна, и оцениваем пропускную способность и задержку транзакций с использованием Hyperledger Caliper. Результаты показывают, что производительность удовлетворяет требованиям реальных сценариев при обеспечении защиты EHR и сохраняет устойчивость к несанкционированному извлечению данных.