面向电子医疗数据共享的可净化数字签名关键技术研究

Electronic health is a new medical model that has emerged in recent years with the rise of the Internet. Since electronic health records contain a large amount of health data and patient privacy, it is a great challenge to ensure the data security and patient privacy in electronic health data sharing environment. Sanitizable signature scheme is one of the key technologies to achieve electronic health data security and privacy protection. It is a digital signature scheme that supports controlled modification of signature information, and can effectively prevent the leakage of patient privacy while ensuring the integrity and authenticity of electronic health data. This project focuses on sanitizable signature scheme for electronic health data sharing, including: 1.to put forward the formal system model and security model of the sanitizable signature scheme for electronic health data sharing; 2.to design efficient and provably secure sanitizable signature schemes for electronic health data sharing; 3.to implement NS-3 simulation and a prototype of our proposed sanitizable signature schemes. The innovative research of this project will promote the theory and application of the sanitizable signature schemes, and provide theoretical basis and technical guarantee for the realization of electronic health data security and privacy protection.

电子医疗是近年来随着互联网兴起而出现的新型医疗模式，医疗档案包含大量健康数据和患者隐私，如何确保电子医疗数据共享中的数据安全与患者隐私已成为电子医疗健康发展面临的巨大挑战。可净化数字签名是实现电子医疗数据安全和隐私保护的关键技术之一，它是一种支持签名消息受控修改的数字签名方案，能够在确保医疗数据完整性与真实性的同时有效防止患者隐私的泄露。本项目重点研究面向电子医疗数据共享的可净化数字签名方案，具体包括：1.电子医疗数据共享环境下可净化数字签名方案的系统模型和安全模型；2.电子医疗数据共享环境下可净化数字签名方案的设计与形式化安全证明；3.可净化数字签名方案的NS-3仿真及原型系统实现。本课题的创新性研究将进一步推动可净化数字签名技术的理论发展和应用推广，为实现电子医疗数据安全和隐私保护提供理论基础和技术保障。

电子医疗是互联网对传统医疗模式的重塑调整，它突破了时间、空间、对象等客观因素的局限性，建立了适应信息时代的新型医疗体系，同时推进了医疗档案的信息化管理和远程共享。然而，医疗档案包含大量健康数据和患者隐私，如何确保电子医疗数据共享中的数据安全与用户隐私已成为电子医疗健康发展所面临的巨大挑战。可净化数字签名是实现电子医疗数据安全和隐私保护的关键技术之一。但现有的研究成果在不同程度上忽略了某些安全属性或功能需求，使其无法适用于实际的应用环境。为了解决上述问题，本课题以标准数字签名与隐私保护技术为理论背景，以可净化签名方案在电子医疗数据共享中的实际应用为导向，研究了适用于动态、异构和复杂开放的电子医疗数据共享环境的可净化数字签名方案。具体地，基于比较与优化、理论与实验相结合的方法，首先综合考虑医疗数据共享中各参与实体的角色功能和安全需求，分析总结可净化数字签名方案的设计原则；进而提出可净化数字签名方案的系统模型和形式化安全模型；最后设计了一系列兼顾安全和效能的可净化数字签名方案，以满足电子医疗数据共享中用户对安全和性能的差异化需求，并给出方案形式化的安全性证明及详细的效能评估。本课题的研究成果将进一步推动可净化数字签名技术的理论发展和应用推广，为实现电子医疗数据安全和隐私保护提供理论基础和技术参考，具有十分重要的理论意义和应用价值。在项目的执行过程中，我们完成了10余篇论文的撰写以及2个国家专利的申报，其中8篇论文已经在国内外知名的期刊/会议公开发表。