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摘要
区块链技术在电子健康记录安全共享上具有巨大潜力，然而，目前的解决方案存在着如存储空间大和共识效率低等问题。提出了一种基于区块链和亲友节点的新方案，首先，采用分布式文件系统将用户完整的电子健康记录存储在线下服务器，并构建用户的亲友节点集，每个用户的数据由其亲友节点冗余存储，链上仅存储区块头信息，降低了存储空间；其次，设计了基于多签名技术的数据访问机制，采用Shamir秘密共享机制将用户的私钥分发给其亲友节点，亲友节点中的过半数可以利用自己的私钥重建出用户私钥，解决紧急情况下的数据访问问题；最后提出了基于信用的拜占庭容错共识机制，将信用值排名前10%的节点作为领导者节点集，采用随机算法在领导者节点集中生成主节点，提高了共识安全性。实验结果表明，所提出的方案所需的链上存储空间是现有方案的1/7，数据访问效率提高了15倍，同时在保证较好时延和吞吐量情况下，具有更高的共识安全性。所提方案可实现电子健康记录的安全高效共享，为区块链在医疗领域应用提供案例。
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单位电子信息工程学院
