一种联邦式信任执行架构，用于在基于5G的医疗物联网网络中实现安全的跨组织电子健康记录（EHR）访问

《Scientific Reports》：A federated trust enforcement architecture for secure cross-organizational EHR access over 5G-enabled medical IoT networks

　　

摘要

物联网（IoT）技术在医疗领域的应用显著改变了患者健康信息的收集、传输和管理方式，尤其是在地理分布广泛的医疗生态系统中。这种技术融合不仅提高了临床响应效率，也引发了一系列与电子健康记录（EHR）的跨领域安全共享相关的问题。现有的联邦学习系统缺乏应对恶意行为的工具，无法实现跨组织边界的零信任访问政策，也无法提供可形式化证明的安全保障。为了解决这些问题，本研究提出了Fed-ZTMA（联邦零信任医疗访问框架），该框架结合了拜占庭容错机制下的加权联邦信任聚合技术以及通过区块链部署的智能合约实现的自适应零信任策略执行。研究将Synthea合成电子健康记录数据集分散到四个独立的医疗机构中，并在包含七种不同攻击场景的多节点Ganache以太坊测试网络上对其进行了性能评估。与FedHealthDP、BCMedShare、ZeroTrust-IoT、BlockEHR和ABAC-Chain等现有方法相比，Fed-ZTMA的表现更为出色：其跨组织访问成功率达98.7%，攻击抑制率为97.9%，在1000台设备下的跨领域访问延迟为18.4毫秒，安全稳定性指数为96.4%。这项研究证明了在要求同时保障隐私保护和拜占庭容错性的多机构5G医疗部署中的实际可行性。