支持PDP协议的健康监护系统的研究

健康监护论文 医疗信息论文 PDP协议论文 多副本论文
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健康监护系统通过采集生命体征数据,对患者健康进行实时监护,对各项健康大数据进行存储与分析,进而及时采取措施以达到预防及治疗疾病的目的。随着信息技术的飞速发展,医疗行业的信息化建设和智能化发展备受关注,健康监护智能化已成为智慧医疗领域新兴的发展方向。近年来又因为云存储技术的成熟,它极大的实现了大数据存储的自动化与智能化,因此也被大量运用在健康监护系统。尽管云存储具有比较突出的优势,但涉及到的数据安全问题越发显著,云存储中用户数据如何妥善保存,如何保证数据信息不被篡改与泄露成为亟待解决的一个问题。本文针对目前云存储中数据安全问题,结合近年来日益成熟的PDP协议(即数据完整性验证机制),将数据完整性验证运用到健康监护系统中,实现了支持PDP协议的健康监护系统。论文主要工作如下:(1)分析健康监护系统的功能需求,设计实现一个集健康监护与医疗信息管理相结合的系统,既满足实时采集监控患者的体征数据变化情况,又能满足对健康医疗数据的完整性验证的需求。对支持PDP协议的健康监护系统进行设计,提出系统模型,将整个系统分为传感器数据采集终端、Android智能移动客户端和监护中心服务器端三个子系统。本文重点给出数据监护中心服务器的设计与实现,详细介绍了健康管理和PDP协议管理两个模块。(2)针对Ateniese等人与Cutmola等人提出的数据持有性证明方案中RSA签名算法计算开销大、无法确保用户数据隐私、以及只存储一个副本所造成的数据文件损毁丢失的问题,提出了支持数据隐私保护和多副本的PDP协议算法。该算法引入BLS签名算法生成同态认证标签,利用一种随机掩码技术实现隐私保护。(3)对文中提出的支持数据隐私保护和多副本的PDP协议算法,通过实验对其计算、通信和存储开销进行详细对比与分析。(4)对设计的支持数据持有性证明的健康监护系统给予实现。本解决方案原理是在基础PDP协议上进行了算法改进,使得算法支持隐私保护和多副本存储两个特性,从而解决了云存储环境中的健康医疗数据的完整性问题,为以后的智慧医疗数据的妥善管理和存储具有一定的理论意义和实用价值。
摘要第3-4页
Abstract第4-5页
第1章 绪论第8-14页
    1.1 选题背景及意义第8-9页
    1.2 国内外研究现状第9-11页
        1.2.1 智慧医疗应用第9-10页
        1.2.2 数据完整性验证第10-11页
    1.3 本文主要研究内容及论文组织结构第11-14页
第2章 支持PDP协议的健康监护系统的研究第14-20页
    2.1 健康监护系统概述第14-15页
    2.2 系统相关技术第15-17页
        2.2.1 无线传感器网络第15-16页
        2.2.2 无线体域网第16-17页
    2.3 数据完整性验证机制第17-19页
        2.3.1 PDP协议第17-19页
        2.3.2 POR协议第19页
    2.4 本章小结第19-20页
第3章 支持PDP协议的健康监护系统的分析与设计第20-30页
    3.1 需求分析第20-21页
    3.2 系统架构设计第21-22页
        3.2.1 系统设计原则第21页
        3.2.2 系统架构设计第21-22页
    3.3 系统功能设计第22-28页
        3.3.1 传感器数据采集终端第22-23页
        3.3.2 Android智能移动客户端第23-24页
        3.3.3 监护中心服务器端第24-28页
    3.4 本章小结第28-30页
第4章 基于PDP协议算法的分析与研究第30-42页
    4.1 PDP协议模型第30-31页
    4.2 支持隐私保护和多副本的PDP协议算法第31-32页
        4.2.1 算法目标第31-32页
        4.2.2 安全模型第32页
    4.3 算法设计第32-36页
        4.3.1 符号说明第32-33页
        4.3.2 算法流程第33-36页
    4.4 安全性分析第36-37页
    4.5 实验结果分析第37-41页
        4.5.1 计算开销第38-41页
        4.5.2 存储开销第41页
        4.5.3 通信开销第41页
    4.6 本章小结第41-42页
第5章 支持PDP协议的健康监护系统的实现第42-56页
    5.1 开发环境介绍第42页
    5.2 系统总体结构第42页
    5.3 系统具体实现第42-50页
        5.3.1 健康管理模块第43-47页
        5.3.2 PDP协议模块第47-50页
    5.4 系统功能测试第50-54页
    5.5 系统性能测试第54页
    5.6 本章小结第54-56页
第6章 总结与展望第56-58页
    6.1 本文工作总结第56页
    6.2 对未来工作展望第56-58页
参考文献第58-62页
致谢第62-64页
攻读硕士学位期间的研究成果第64页
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