РОЗРОБКА ТА ОЦІНКА МЕДИЧНОЇ ІНФОРМАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ НА ОСНОВІ IOTA

Автор(и)

  • Шматко Олександр Віталійович кафедра програмної інженерії та інформаційних технологій управління, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» https://orcid.org/0000-0002-2426-900X
  • Ключка Ярослав Олександрович кафедра програмної інженерії та інформаційних технологій управління, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» https://orcid.org/0000-0001-9702-6837
  • Корольов Роман Володимирович кафедра кібербезпеки, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» https://orcid.org/0000-0002-7948-5914
  • Хвостенко Владислав Сергійович кафедра кібербезпеки Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут” https://orcid.org/0000-0002-6436-4159
  • Дунаєв Сергій Владиславович кафедра кібербезпеки Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут” https://orcid.org/0000-0001-8736-3602

DOI:

https://doi.org/10.18372/2410-7840.25.17594

Ключові слова:

спрямований ациклічний граф, електронна система охорони здоров'я, обмін медичними даними, дані медичного пацієнта, IOTA

Анотація

Традиційні медичні інформаційні системи страждають від таких проблем, як порушення даних, відсутність конфіденційності та проблеми цілісності даних. У цьому документі представлено розробку та оцінку медичної інформаційної системи на базі IOTA, спрямованої на вирішення цих проблем. В останні роки технологія блокчейн перетворилася в потужний інструмент для захисту даних і управління ними децентралізованим чином. Однією з областей, де ця технологія може зробити революцію в тому, як ми працюємо, є електронна медицина. Електронна медицина, або електронна медицина, відноситься до використання технологій для дистанційного надання медичних послуг. Це включає телемедицину, онлайн-консультації та дистанційний моніторинг стану здоров'я пацієнтів. Технологія блокчейну IOTA, зокрема, має великий потенціал в електронній медицині. IOTA-це технологія розподіленого реєстру, яка використовує спрямований ациклічний графік (DAG) замість традиційного блокчейну. Головна перевага такого підходу полягає в тому, що він усуває необхідність в Майнер і робить систему більш масштабованої, швидкої і енергоефективної. IOTA також спроектована так, щоб бути безшумною, що робить її ідеальним вибором для мікротранзакцій. В електронній медицині IOTA можна використовувати кількома способами. Одним із потенційних випадків використання є безпечне та децентралізоване зберігання медичних записів пацієнтів. Медичні записи є високочутливими і містять конфіденційну інформацію, яка повинна бути захищена від несанкціонованого доступу. Використовуючи захищену від несанкціонованого доступу та незмінну книгу IOTA, пацієнти можуть краще контролювати свої медичні записи та вибирати, хто має до них доступ. Це може бути особливо корисним у ситуаціях, коли пацієнтам потрібно поділитися своїми медичними записами з кількома медичними працівниками або науково-дослідними інститутами. Використовуючи унікальні можливості IOTA, такі як її безкоштовні мікротранзакції, масштабованість і технологію розподілених реєстрів, пропонована система підвищує безпеку, конфіденційність і інтероперабельність при управлінні медичною інформацією. Оцінка системи включає тести продуктивності та порівняння з існуючими рішеннями.

Посилання

McGhin T. et al. Blockchain in healthcare applications: Research challenges and opportunities //Journal of Network and Computer Applications. 2019. Т. 135. С. 62-75.

Ben Fekih R., Lahami M. Application of blockchain technology in healthcare: A comprehensive study //The Impact of Digital Technologies on Public Health in Developed and Developing Countries: 18th International Conference, ICOST 2020, Hammamet, Tunisia, June 24–26, 2020, Proceedings 18. Springer International Publishing, 2020. С. 268-276.

Sagar V., Kaushik P. Ethereum 2.0 blockchain in healthcare and healthcare-based internet-of-things devices //Proceedings of the International Conference on Paradigms of Computing, Communication and Data Sciences: PCCDS 2020. Springer Singapore, 2021. С. 225-233.

Nguyen D. C. et al. Blockchain for secure ehrs sharing of mobile cloud-based e-health systems //IEEE access, 2019. Т. 7. С. 66792-66806.

Agarwal A. K. et al. A systematic analysis of applications of blockchain in healthcare //2021 6th International Conference on Signal Processing, Computing and Control (ISPCC). IEEE, 2021. С. 413-417.

Jagtap S. T. et al. A framework for secure healthcare system using blockchain and smart contracts //2021 Second International Conference on Electronics and Sustainable Communication Systems (ICESC). IEEE, 2021. С. 922-926.

Patel V. A framework for secure and decentralized sharing of medical imaging data via blockchain consensus //Health informatics journal, 2019. Т. 25. №. 4. С. 1398-1411.

Al Asad N. et al. Permission-based blockchain with proof of authority for secured healthcare data sharing //2020 2nd International Conference on Advanced Information and Communication Technology (ICAICT). IEEE, 2020. С. 35-40.

Rajput A. R. et al. EACMS: Emergency access control management system for personal health record based on blockchain //IEEE Access, 2019. Т. 7. С. 84304-84317.

Islam M. et al. Distributed Ledger Technology based Integrated Healthcare Solution for Bangladesh //arXiv preprint arXiv:2205. 2022. p. 15416.

Agbo C. C., Mahmoud Q. H. Design and implementation of a blockchain-based e-health consent management framework //2020 ieee international conference on systems, man, and cybernetics (smc). IEEE, 2020. С. 812-817.

Shah M. et al. CrowdMed: A blockchain-based approach to consent management for health data sharing //Smart Health: International Conference, ICSH 2019, Shenzhen, China, July 1–2, 2019, Proceedings 7. Springer International Publishing, 2019. С. 345-356.

Golubnychy D. et al. Архітектура системи обміну медичними даними пацієнтів з лікарями на основі IOTA //Системи управління, навігації та зв’язку. Збірник наукових праць. 2022. Т. 1. №. 67. С. 57-61.

Shmatko O., Kliuchka Y. A novel architecture of a secure medical data storage management system based on tangle //Scientific Collection «InterConf+». 2022. №. 27 (133). С. 361-374.

Kliuchka Y. O., Shmatko O. V. 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 iнформацiйнi технології. 2020. №. 1 (3). С. 106-116.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-05-26

Номер

Том 25 № 1 (2023): Захист інформації

Розділ

Статті

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).