移動(dòng)醫(yī)療監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)中保護(hù)隱私的認(rèn)證協(xié)議研究.pdf

1、報(bào)告顯示，我國(guó)逐漸進(jìn)入人口老齡化社會(huì)，并且由于醫(yī)療資源緊張的緣故，使得整個(gè)國(guó)家呈現(xiàn)出看病難的現(xiàn)象。因此，關(guān)注中老年人的身體健康狀況并利用網(wǎng)絡(luò)資源緩解醫(yī)療資源的緊張現(xiàn)象，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　無(wú)線體域網(wǎng)是將功能傳感器布置在身體上并實(shí)時(shí)持續(xù)地收集生理數(shù)據(jù)。而將無(wú)線體域網(wǎng)用于遠(yuǎn)程醫(yī)療，不僅可以讓病患可以在家接受專(zhuān)業(yè)的監(jiān)護(hù)，還可以讓出部分醫(yī)療資源，從而緩解看病難的狀況。在基于無(wú)線體域網(wǎng)的移動(dòng)醫(yī)療監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)中，病患傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中包含著病患的

2、敏感隱私，如病種，病的程度等。由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性，網(wǎng)絡(luò)中存在的主動(dòng)與被動(dòng)攻擊者，會(huì)對(duì)病患的隱私安全造成威脅。因此，移動(dòng)醫(yī)療監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)中的認(rèn)證機(jī)制，與其功能、性能同等重要。病患通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入醫(yī)療服務(wù)，醫(yī)療服務(wù)提供方需要對(duì)病患的身份進(jìn)行認(rèn)證，現(xiàn)在隨著網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管力度的增大，對(duì)注冊(cè)身份的核實(shí)也越來(lái)越嚴(yán)。同樣地，這也會(huì)伴隨著個(gè)人隱私信息泄露的風(fēng)險(xiǎn)。另外，在醫(yī)療服務(wù)中，只需要對(duì)生理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析進(jìn)而可以給出診療意見(jiàn)，無(wú)需身份信息。因此，在移動(dòng)醫(yī)療監(jiān)護(hù)

3、網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證機(jī)制中，有著身份認(rèn)證與身份信息隱匿的安全需求。
　　本文圍繞移動(dòng)醫(yī)療監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)中保護(hù)隱私的認(rèn)證協(xié)議進(jìn)行研究，主要的工作體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:
　　(1)對(duì)移動(dòng)醫(yī)療監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證過(guò)程中病患的身份隱匿性進(jìn)行研究，分析總結(jié)現(xiàn)有的匿名方法，得出基于假名池的和基于驗(yàn)證表的匿名認(rèn)證協(xié)議中病患手持移動(dòng)設(shè)備處和醫(yī)療服務(wù)器端的存儲(chǔ)代價(jià)與假名池的長(zhǎng)度和系統(tǒng)中用戶數(shù)量成正比，存儲(chǔ)代價(jià)較高。另外，假名池的定期更新需要額外的維護(hù)代價(jià)，驗(yàn)證表中

4、信息的不及時(shí)更新，會(huì)使得系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)增高。因此，為了降低病患手持移動(dòng)設(shè)備處和醫(yī)療服務(wù)器端的存儲(chǔ)代價(jià)，針對(duì)移動(dòng)醫(yī)療監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，在醫(yī)療服務(wù)器網(wǎng)關(guān)處布置一個(gè)只能執(zhí)行固化程序的安全中間件，只負(fù)責(zé)將來(lái)自病患的簽名消息轉(zhuǎn)換為自己的簽名消息，從而使得遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)器端接收到的簽名消息都由安全中間件簽名。結(jié)合代理重簽名技術(shù)，提出一個(gè)基于安全中間件的匿名認(rèn)證協(xié)議。病患端和醫(yī)療服務(wù)器端由于不需要存儲(chǔ)額外的密鑰信息，從而在較大程度上降低存儲(chǔ)代價(jià)。經(jīng)過(guò)安全

5、性分析，證明所提協(xié)議不僅可以滿足基本的安全需求，還可以抵抗各種網(wǎng)絡(luò)攻擊。通過(guò)性能評(píng)估，證實(shí)所提協(xié)議不僅提高了系統(tǒng)的安全性，存儲(chǔ)代價(jià)和計(jì)算代價(jià)較低，較適用于移動(dòng)醫(yī)療監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)。
　　(2)對(duì)移動(dòng)醫(yī)療監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)中保護(hù)隱私的認(rèn)證協(xié)議的用戶密鑰可撤銷(xiāo)性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的密鑰可撤銷(xiāo)研究工作中用戶的密鑰存儲(chǔ)量過(guò)大，并由于增加用戶撤銷(xiāo)功能而使得認(rèn)證效率較大程度地降低。本文分析總結(jié)現(xiàn)有的密鑰管理方法，結(jié)合無(wú)證書(shū)公鑰密碼學(xué)與輕量級(jí)的帶密鑰哈希鏈技術(shù)，

6、提出一個(gè)無(wú)配對(duì)的可撤銷(xiāo)無(wú)證書(shū)公鑰加密方案。將用戶密鑰分為獨(dú)立的兩部分:與身份有關(guān)的密鑰和與時(shí)間有關(guān)的密鑰。用戶只有擁有完整的兩部分密鑰才能完成認(rèn)證。用戶被撤銷(xiāo)時(shí)，只更新未撤銷(xiāo)用戶的時(shí)間密鑰。通過(guò)在隨機(jī)預(yù)言模型下，證明我們的方案在適應(yīng)性選擇消息攻擊下是密文不可區(qū)分的?；谠摲桨福Y(jié)合移動(dòng)醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)模型，提出一個(gè)用戶可撤銷(xiāo)的保護(hù)隱私的認(rèn)證協(xié)議。經(jīng)過(guò)安全性分析，證明所提協(xié)議不僅能滿足基本的安全需求，也能夠抵抗各種網(wǎng)絡(luò)攻擊。由于我們的協(xié)議是無(wú)