18、基于 Merkle 树和属性加密的电子健康记录认证与授权

基于 Merkle 树和属性加密的电子健康记录认证与授权

1. MT - ABE 算法概述

MT - ABE（Merkle Tree – Attribute - Based Encryption）利用预计算的 Merkle 子树和随机令牌来确保认证和授权。它的工作原理与 CP - ABE 类似，即密钥对所有人都是通用的，但信息解密由一组用户属性来规范。此外，服务器和客户端之间需要生成并传输一个随机令牌，这可以通过合适的认证应用程序（如 Microsoft Authenticator）或简单的一次性密码来实现。

1.1 算法工作阶段

MT - ABE 的工作可以分为两个阶段：
- 设置阶段 ：设置适当的规则，医生在平台上注册。此阶段仅需进行一次。
1. 患者记录已存储在 EHR 服务器上，患者可以通过在线表单设置特定的访问规则，如 (DESIGNATION = CARDIOLOGIST) AND (HOSPITAL = CITY HOSPITAL) ，并将规则发送到服务器。
2. 根据规则生成 Merkle 子树，子树的根存储在服务器中，用于后续验证。
3. 医生使用自己的信息在服务器上注册，基于其信息生成 Merkle 树，根作为 ID 子树存储在服务器中。
- 访问阶段 ：每次进行访问请求时都会执行此阶段。
1. 医生登录门户并发出新请求。
2. 服务器生成认证令牌，并通过 OTP 或认证应用程序发送给医生。同时，服务器根据访问规则中的要求从门户请求信息。
3. 根据要求和令牌生成 Merk