S3PHER: Una nueva forma de compartir datos de salud de manera segura
S3PHER empodera a los pacientes al permitir el intercambio seguro de datos de salud con los proveedores.
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Tabla de contenidos
- Importancia del Compartir Datos de Salud
- Desafíos Actuales en el Compartir Datos de Salud
- La Solución S3PHER
- Características Clave de S3PHER
- 1. Control del Paciente
- 2. Privacidad y Seguridad
- 3. Capacidades Eficientes de Búsqueda
- Cómo Funciona S3PHER
- Módulo de Compartición de Datos
- Módulo de Encriptación Buscable
- Modelo de Amenazas
- Análisis de Seguridad
- Evaluación del Rendimiento de S3PHER
- Rendimiento del Compartir Datos
- Rendimiento de la Encriptación Buscable
- Casos de Uso para S3PHER
- Cita Médica
- Informes Médicos
- Cambio de Médico
- Conclusión
- Fuente original
- Enlaces de referencia
S3PHER es un nuevo sistema diseñado para compartir datos de salud de forma segura entre pacientes y proveedores de atención médica. Le da a los pacientes control sobre quién puede acceder a sus datos, qué datos se pueden acceder y cuándo. El sistema busca mejorar la Privacidad y la Seguridad, que son super importantes cuando se trata de información sensible de salud.
Importancia del Compartir Datos de Salud
Los datos de salud contienen información sensible sobre las personas, incluyendo su historial médico e identificadores personales. Compartir estos datos con los profesionales de la salud puede llevar a una mejor atención al paciente y apoyar los esfuerzos de investigación. Sin embargo, los sistemas actuales a menudo no logran proteger la privacidad y gestionar el consentimiento, lo cual es clave para mantener la confianza entre pacientes y proveedores de salud.
Desafíos Actuales en el Compartir Datos de Salud
Muchos sistemas existentes no abordan completamente los requisitos de seguridad, como la privacidad y la gestión del consentimiento. A los pacientes frecuentemente se les pide dar un consentimiento general para que las organizaciones de salud accedan a su información, pero muchas veces no tienen conocimiento detallado sobre quién accede a sus datos y cuándo.
Además, leyes reguladoras como la GDPR en Europa y la HIPAA en EE. UU. establecen reglas para proteger la información del paciente, pero muchos sistemas luchan por cumplirlas de manera efectiva. Esto puede llevar a consecuencias graves si los datos se ven comprometidos, incluyendo pérdidas financieras para los proveedores de salud y riesgos para la seguridad del paciente.
La Solución S3PHER
S3PHER ofrece un nuevo enfoque para compartir datos de salud. Integra métodos avanzados de encriptación para garantizar la privacidad y la seguridad. Los pacientes pueden encriptar sus documentos de salud antes de subirlos a un servicio de almacenamiento en la nube, que actúa como un intermediario. Este servicio en la nube no puede acceder al contenido de los documentos, ya que solo los almacena en forma encriptada.
Cuando un profesional de la salud quiere acceder a los datos de un paciente, debe solicitar permiso al paciente. El paciente puede aceptar o rechazar esta solicitud. Este proceso ayuda a garantizar que solo las personas autorizadas puedan acceder a información sensible.
Características Clave de S3PHER
1. Control del Paciente
Una característica vital de S3PHER es que permite a los pacientes tener control total sobre sus datos de salud. Pueden decidir quién puede acceder a su información y con qué propósito. Esto empodera a los pacientes y ayuda a construir confianza en el sistema.
2. Privacidad y Seguridad
S3PHER utiliza técnicas avanzadas de encriptación para mantener la privacidad de los datos de salud. Incluso cuando los profesionales de la salud realizan búsquedas para encontrar información necesaria, lo hacen sin ver nunca los datos reales o las palabras clave que buscan. El sistema garantiza que ninguna persona no autorizada pueda acceder a información sensible.
3. Capacidades Eficientes de Búsqueda
El sistema también incluye una característica que permite a los proveedores de salud buscar información dentro de documentos encriptados. Esta capacidad se logra a través de un método de encriptación buscable, que organiza los datos para hacer que la búsqueda sea eficiente mientras sigue manteniéndolos seguros.
Cómo Funciona S3PHER
S3PHER opera a través de dos componentes principales: el Módulo de Compartición de datos y el Módulo de Encriptación Buscable.
Módulo de Compartición de Datos
Este módulo maneja los procesos directamente relacionados con el compartir datos de salud. Cuando un paciente sube su información de salud, el sistema encripta los datos para asegurar que solo las personas autorizadas puedan desencriptarlos y acceder a ellos.
Módulo de Encriptación Buscable
Este módulo permite a los profesionales de salud buscar datos de pacientes de manera segura. Cuando un profesional introduce una palabra clave o un término de búsqueda, el sistema procesa esta solicitud sin revelar ninguna información sensible al servicio de almacenamiento en la nube.
Modelo de Amenazas
Para asegurar la seguridad de S3PHER, se ha diseñado un modelo de amenazas. Este modelo considera diferentes tipos de amenazas que podrían comprometer la integridad del sistema. Por ejemplo, asume que el servicio en la nube es semi-honesto, es decir, que no tiene la intención de dañar los datos, pero podría intentar aprender tanto como pueda.
Además, un profesional de salud malicioso podría intentar acceder a los datos del paciente de manera ilegal. El sistema tiene salvaguardias integradas para prevenir el acceso no autorizado en ambos escenarios.
Análisis de Seguridad
S3PHER ha sido desarrollado con un enfoque en mantener la confidencialidad. Esto significa que incluso si los datos son interceptados durante el proceso de compartición, las personas no autorizadas no podrán desencriptarlos ni entenderlos. El uso de encriptación en cada paso asegura que la información del paciente permanezca protegida.
Evaluación del Rendimiento de S3PHER
Para determinar la efectividad de S3PHER, se realizaron varias pruebas para evaluar el rendimiento del sistema. Estas pruebas se centraron en el tiempo que se tarda en llevar a cabo diferentes procesos, como compartir datos y buscar.
Rendimiento del Compartir Datos
Se realizaron experimentos para medir cómo varía el tiempo de compartir datos con el tamaño de los documentos. Los resultados mostraron que, aunque los tiempos de encriptación y desencriptación aumentan con archivos más grandes, la tasa de crecimiento es manejable y no conduce a grandes retrasos.
Rendimiento de la Encriptación Buscable
También se evaluó el rendimiento del componente de búsqueda. El tiempo que se tarda en realizar búsquedas aumentó con el número de palabras clave y archivos involucrados, pero incluso en estos casos, el sistema funcionó de manera eficiente. La estructura del sistema de búsqueda aseguró que los resultados se devolvieron rápidamente sin comprometer la seguridad.
Casos de Uso para S3PHER
Cita Médica
En un escenario típico, un paciente programa una cita con el médico donde el doctor necesita acceder a los registros médicos anteriores del paciente. Usando S3PHER, el doctor puede realizar una búsqueda segura de archivos relevantes. El paciente puede revisar y aprobar rápidamente la solicitud en su smartphone, permitiendo que el doctor acceda a la información necesaria a tiempo.
Informes Médicos
En otro caso de uso, después de una cita con el médico, un paciente podría necesitar hacerse pruebas adicionales. Una vez que los resultados están listos, el doctor puede buscar los registros del paciente sin necesidad de reunirse en persona. El proceso sigue siendo seguro, y el paciente puede aprobar fácilmente el acceso a su información.
Cambio de Médico
S3PHER permite a los pacientes revocar el acceso a sus archivos médicos si cambian de médico. Esta característica asegura que incluso después de que un paciente ha compartido sus datos, puede gestionar y controlar qué información está accesible para su anterior proveedor de salud.
Conclusión
S3PHER representa un paso importante hacia adelante en el compartir datos de salud de forma segura. Al dar a los pacientes control y asegurar la privacidad y confidencialidad a través de técnicas avanzadas de encriptación, el sistema aborda los desafíos actuales en la gestión de datos de salud. A medida que la tecnología en el cuidado de la salud continúa evolucionando, sistemas como S3PHER se volverán cada vez más importantes para proteger la información del paciente mientras mejoran la atención y colaboración entre pacientes y proveedores.
Título: S3PHER: Secure and Searchable System for Patient-driven HEalth data shaRing
Resumen: Healthcare data contains some of the most sensitive information about an individual, yet sharing this data with healthcare practitioners can significantly enhance patient care and support research efforts. However, current systems for sharing health data between patients and caregivers do not fully address the critical security requirements of privacy, confidentiality, and consent management. Furthermore, compliance with regulatory laws such as GDPR and HIPAA is often deficient, largely because patients typically are asked to provide general consent for healthcare entities to access their data. Recognizing the limitations of existing systems, we present S3PHER, a novel approach to sharing health data that provides patients with control over who accesses their data, what data is accessed, and when. Our system ensures end to end privacy by integrating a Proxy ReEncryption Scheme with a Searchable Encryption Scheme, utilizing Homomorphic Encryption to enable healthcare practitioners to privately search and access patients' documents. The practicality and benefits of S3PHER are further validated through end to end deployment and use case analyses, with tests on real datasets demonstrating promising execution times.
Autores: Ivan Costa, Ivone Amorim, Eva Maia, Pedro Barbosa, Isabel Praca
Última actualización: 2024-04-17 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2404.11372
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2404.11372
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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