14、电子医疗记录系统的安全隐私与云架构应用

电子医疗记录系统的安全隐私与云架构应用

1. 密钥管理与访问控制

在电子医疗记录（EHR）系统中，密钥管理至关重要。密钥应具备可追溯性，以便在用户离开群组时能够撤销。目前有多种密钥管理系统，而对于 EHR 用例，分层密钥管理是一个合适的选择。

分层访问控制系统通过将用户划分为多个类别来工作，这些类别按层次结构组织，称为安全类。系统中的层次结构基于特权划分，一个安全类继承其后代类别的特权。该系统面临的主要问题是密钥分配，为用户和资源正确分配和分发密钥对于实施访问权限至关重要。有三个决定性因素：用户拥有的密钥数量、用户执行的计算以及服务器所需的资源量，目标是将这三个因素降至最低。此外，还引入了基于时间的访问控制，即对访问进行时间控制。

2. 数字签名与验证

数字签名方案对于提供数字文档的不可否认性、完整性和真实性极为重要。在 EHR 系统中有两种重要的签名技术：匿名签名和阈值签名。

2.1 匿名签名

为了保护用户身份匿名并确保隐私，采用了生成化名标识符的技术，而匿名签名在签名方案本身中保证匿名性。有两种重要的匿名签名方案：
- 群组签名 ：由 Chaum 和 Van Hejst 引入。该方案围绕一个由群组管理员管理的成员组，允许成员代表群组匿名签署消息。群组管理员负责初始化群组、处理成员加入和撤销程序，在有争议的情况下还可以解除签名的匿名性。每个成员有单独的私钥和一个公共的群组公钥，第三方可使用该公钥验证签名是否由群组签署。
- 环签名 ：由 Tauman、Rivest 和 Shamir 开发，用于在不泄露签署者身份的情况