АРХІТЕКТУРА СИСТЕМИ ОБМІНУ МЕДИЧНИМИ ДАНИМИ ПАЦІЄНТІВ З ЛІКАРЯМИ НА ОСНОВІ IOTA

D. Golubnychy; O. Kolomiytsev; V. Tretyak; Ya. Kliuchka; A. Rybalchenko

doi:10.26906/SUNZ.2022.1.057

D. Golubnychy
O. Kolomiytsev
V. Tretyak
Ya. Kliuchka
A. Rybalchenko

DOI: https://doi.org/10.26906/SUNZ.2022.1.057

Ключові слова: спрямований ациклічний граф, обмін медичними даними, технологія розподіленого реєстру, Masked authenticated messaging

Анотація

Обмін медичною інформацією дозволяє здійснювати електронне переміщення медичних даних між різними інформаційними системами охорони здоров’я. На відміну від традиційних паперових документів, електронні дозволяють постачальникам медичних послуг отримувати доступ до важливої медичної інформації та обмінюватися нею. Проте, існуючі системи охорони здоров’я для обміну медичними даними громадянин, зіткнулися з низкою проблем, зокрема: конфіденційність, безпека та відсутність контролю з боку пацієнтів. Враховуючи все вищесказане, запропоновано використовувати технологію розподіленого реєстру, оскільки вона може кардинально змінити спосіб зберігання медичної інформації, забезпечуючи безпечні способи обміну даними. У статті розглядається технологія розподіленого реєстру для Інтернету речей (Internet Of Things, IoT), яка називається IOTA. Блок- чейн вже використовується в багатьох системах охорони здоров’я, оскільки він вирішує серйозні проблеми охорони здоров’я, що пов’язані з конфіденційністю та безпекою. Однак, залишаються питання, що пов’язані з масштабованістю та продуктивністю блокчейну. IOTA вирішує ці проблеми, оскільки використовує структуру даних DAG (directed acyclic graph), яка дозволяє додавати транзакції паралельно. Це скорочує час, що потрібний на підтвердження транзакцій, а кількість одночасно оброблюваних транзакцій може бути необмеженою. Протокол Masked Authenticated Messaging (MAM) дозволяє безпечно передавати зашифровані потоки даних як транзакції. Тому, система, що пропонується, використовує IOTA для безпечного обміну медичними даними. Процес створення та надсилання медичних даних в IOTA проілюстровано на конкретному прикладі. Розглянуто застосування протоколу МАМ на прикладі передачі медичних даних пацієнта лікарю.

Завантаження

Дані про завантаження поки що недоступні.

Посилання

1. HIMSS. Interoperability in Healthcare. Available at: https://www.himss.org/resources/interoperability-healthcare.
2. IBM. What is interoperability in healthcare? Available at: https://www.ibm.com/in-en/topics/interoperability-in-healthcare.
3. IOTA Beginners Guide. eHealth. Available at: https://iota-beginners-guide.com/use-cases/ehealth/.
4. Abdellatif, A. A., Samara, L., Mohamed, A., Erbad, A., Chiasserini, C. F., Guizani, M., O’Connor, M. D., Laughton, J.(2021). MEdge-chain: leveraging edge computing and blockchain for efficient medical data exchange. IEEE Internet of Things Journal, pp 15762-15775. doi: 10.1109/JIOT.2021.3052910.
5. Akkaoui, R., Hei, X., Cheng, W. (2020). EdgeMediChain: A Hybrid Edge Blockchain-Based Framework for Health Data Exchange. IEEE Access, 8, pp 113467-113486. doi: 10.1109/ACCESS.2020.3003575.
6. Pournaghi, S. M., Bayat, M., Farjami, Y. (2020). MedSBA: a novel and secure scheme to share medical data based on blockchain technology and attribute-based encryption. Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing, 11(5). doi: 10.1007/s12652-020-01710-y.
7. Cisneros, B., Ye, J., Park, C. H., Kim, Y. (2021). CoviReader: Using IOTA and QR Code Technology to Control Epidemic Diseases across the US. 2021 IEEE 11th Annual Computing and Communication Workshop and Conference (CCWC). doi: 10.1109/CCWC51732.2021.9376093.
8. Abdullah, S., Arshad, J., Khan, M. M., Alazab, M., Salah, K. (2022). PRISED tangle: a privacy-aware framework for smart healthcare data sharing using IOTA tangle. Complex & Intelligent Systems. doi: 10.1007/s40747-021-00610-8.
9. Hawig, D., Zhou, C., Fuhrhop, S., Fialho A. S., Ramachandran, N. (2019). Designing a distributed ledger technology system for interoperable and general data protection regulation–compliant health data exchange: a use case in blood glucose data. Journal of Medical Internet Research, 21 (6), pp. e13665. doi: 10.2196/13665.
10. Zheng, X., Sun, S., Mukkamala, R. R., Vatrapu, R., Ordieres-Meré, J. (2019). Accelerating Health Data Sharing: A Solution Based on the Internet of Things and Distributed Ledger Technologies. Journal of Medical Internet Research, 21(6), p 13583. doi: 10.2196/13583.
11. Wang, M., Guo, Y., Zhang, C., Wang, C., Huang, H., Jia, X. (2021). MedShare: A Privacy-Preserving Medical Data Sharing System by Using Blockchain. IEEE Transactions on Services Computing. doi: 10.1109/TSC.2021.3114719.
12. Brogan, J., Baskaran, I., Ramachandrana, N. (2018). Authenticating health activity data using distributed ledger technologies, Comput Struct Biotechnol J., 16, pp 257-266. doi: 10.1016/j.csbj.2018.06.004.
13. Ключка Я. О., Шматко О. В. Порівняння технології блокчейн і спрямованого ациклічного графа при зберіганні і обробці даних в розподіленому реєстрі. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Системний аналіз, управління та інформаційні технології. 2020. № 1 (3). С. 106-116. doi: 10.20998/2079-0023.2020.01.18.
14. Gangwani, P., Perez-Pons, A., Bhardwaj, T., Upadhyay, H., Joshi, S., Lagos, L. (2021). Securing Environmental IoT Data Using Masked Authentication Messaging Protocol in a DAG-Based Blockchain: IOTA Tangle, Future Internet, 13 (12). doi: 10.3390/fi13120312.
15. ABmushi. (2018). IOTA: MAM Eloquently Explained. Available at: https://medium.com/coinmonks/iota-mam-eloquentlyexplained-d7505863b413.
16. 1OTA Foundation Blog. Introducing Masked Authenticated Messaging. Available at: https://blog.iota.org/introducingmasked-authenticated-messaging-e55c1822d50e/.