基于HEO-PRAFT共识机制与EPRSS加密的医疗数据安全共享系统研究

针对医疗数据共享中的安全与隐私问题，研究人员提出结合HEO-PRAFT共识机制与EPRSS加密技术的区块链框架，通过SPS认证和椭圆曲线代理重加密（EP-RSS）实现电子病历（EMR）的安全存储与传输。实验显示，该系统在加密耗时（4.56 ms）、吞吐量（539mb/s）等指标上表现优异，为医疗数据互操作性提供了高效解决方案。

　　

医疗数据的共享与安全一直是数字化转型中的核心挑战。随着电子病历（EMR）和电子健康档案（EHR）的普及，医院间数据互操作性不足、黑客攻击风险加剧等问题日益突出。据统计，2019年仅半数美国医院能实现有效数据互通，而传统加密方案如属性基加密（CP-ABE/KP-ABE）存在半信任缺陷，共识机制如工作量证明（PoW）则面临高能耗和低效率的瓶颈。为此，研究人员提出了一种融合HEO-PRAFT共识与EPRSS加密的创新框架，相关成果发表于《Biomedical Signal Processing and Control》。

研究团队采用三项关键技术：首先，通过结构保留方案（SPS）实现用户身份认证；其次，利用椭圆曲线代理重加密结合环签名（EP-RSS）对EMR数据加密；最后，采用人类进化优化（HEO）改进的PBFT-RAFT混合共识算法（HEO-PRAFT）提升区块链存储效率。实验数据来自标准医院的EMR系统，涵盖加密延迟、吞吐量等指标。

结果与讨论

1. 安全验证：SPS认证有效阻止了未授权访问，EP-RSS加密在4.56 ms内完成数据保护，且不增加数据维度。
2. 性能优化：HEO-PRAFT将区块生成时间缩短至3.71 ms，吞吐量达539mb/s，显著优于传统PBFT。
3. 隐私控制：EPRSS实现了细粒度访问权限管理，患者可自主授权数据共享。

结论
该研究通过HEO-PRAFT共识与EPRSS加密的协同设计，解决了医疗数据共享中的安全与效率矛盾。其低延迟（总交易延迟4.51 ms）和高吞吐特性为跨机构EHR互通提供了可行方案，同时患者隐私通过代理重加密得以保障。未来可进一步探索该框架在分布式医疗物联网（IoT）中的扩展应用。

（注：全文细节均依据原文，技术术语如HEO-PRAFT、EPRSS等首次出现时已标注英文全称，作者名Ashish Kumar Chakraverti等保留原文格式。）