Nuevo marco para el intercambio seguro de datos de salud
Combinando CPABE y OAuth 2.0 para mejorar la privacidad de los datos de salud.
― 7 minilectura
Tabla de contenidos
- La necesidad de compartir datos de salud de manera segura
- Entendiendo CPABE y OAuth 2.0
- Cifrado Basado en Atributos con Política de Cifrado (CPABE)
- OAuth 2.0
- Marco propuesto para el intercambio de registros de salud
- Beneficios del marco propuesto
- Implementación y análisis de rendimiento
- Conclusión
- Fuente original
El sector de la salud está usando cada vez más servicios en la nube para almacenar y compartir información sensible de salud. Sin embargo, esto trae preocupaciones sobre la privacidad de los pacientes y la seguridad de los datos. Compartir registros electrónicos de salud (EHRs) de manera eficiente mientras se mantiene la información del paciente privada es crucial. Los métodos actuales a menudo llevan a problemas, como que los datos queden atrapados con un solo proveedor de servicio o perder el control sobre los datos.
Para abordar estos problemas, se ha propuesto un nuevo marco utilizando CPABE (Cifrado Basado en Atributos con Política de Cifrado) y OAuth 2.0. Este marco busca mejorar el intercambio de EHRs en varias plataformas garantizando la autorización y el control de acceso. También proporciona una forma para que las organizaciones de salud accedan a los datos que necesitan sin comprometer la privacidad del paciente.
La necesidad de compartir datos de salud de manera segura
A medida que la salud avanza hacia soluciones digitales, la importancia de compartir datos de manera segura crece. Los EHRs contienen información personal y sensible que debe protegerse de accesos no autorizados. Los proveedores de salud a menudo comparten datos con varias organizaciones, incluidos organismos gubernamentales e instituciones de investigación, lo que aumenta el riesgo de violaciones de datos.
Los desafíos actuales en el intercambio de datos de salud incluyen:
- Atrapamiento de datos: Cuando los datos se almacenan con un proveedor de servicio en la nube, los usuarios pueden tener dificultades para mover sus datos a otro lugar, limitando su control.
- Pérdida de control de recursos: Los usuarios pueden perder control sobre quién accede a sus datos cuando se comparten en varias plataformas sin permisos claros.
- Riesgos de privacidad: Proteger la privacidad de los pacientes mientras se permite el acceso a sus registros de salud es una preocupación importante.
Para abordar estos desafíos, se introduce un marco que combina CPABE y OAuth 2.0. Este marco permite mejores prácticas de compartición mientras se mantiene la seguridad.
Entendiendo CPABE y OAuth 2.0
Cifrado Basado en Atributos con Política de Cifrado (CPABE)
CPABE es un método de cifrado de datos basado en atributos específicos. Esto significa que cuando los datos se cifran, también se vinculan a una política de acceso que especifica quién puede descifrar y acceder a los datos. Por ejemplo, una consulta médica puede cifrar los registros del paciente para que solo el personal autorizado del hospital pueda acceder a ellos.
Este enfoque permite un control de acceso granular, donde diferentes usuarios pueden tener diferentes niveles de acceso según sus atributos. Por ejemplo, una enfermera puede necesitar solo acceso a ciertos registros, mientras que un médico puede necesitar acceso a información más sensible.
OAuth 2.0
OAuth 2.0 es un protocolo que permite a los usuarios otorgar acceso a sus datos sin compartir sus contraseñas. Permite una forma segura de gestionar quién puede ver o usar cierta información. Por ejemplo, cuando un proveedor de salud solicita acceso a los registros de un paciente, OAuth permite que esto suceda de manera segura sin exponer las credenciales del paciente.
Con OAuth, el dueño de los datos puede emitir tokens que controlan qué datos pueden ser accesados y por cuánto tiempo. Esto garantiza que los usuarios no tengan que dar acceso completo a su información, permitiendo más control sobre sus datos.
Marco propuesto para el intercambio de registros de salud
El marco propuesto combina CPABE y OAuth 2.0 para crear un método seguro para compartir EHRs. Así es como funciona:
Registro de los dueños de datos: Los pacientes o proveedores de salud (dueños de datos) registran sus registros de salud usando una aplicación segura que introduce el marco CPABE.
Definición de políticas de acceso: El dueño de los datos define las políticas de acceso según quién debería tener acceso a sus registros. Esto podría basarse en roles específicos, como médicos o enfermeras, y puede incluir múltiples atributos.
Cifrado y almacenamiento: Una vez que los datos se cargan, se cifran usando CPABE antes de ser almacenados en la nube. Este proceso de cifrado significa que solo los usuarios que cumplen con la política de acceso definida pueden descifrar y ver los registros.
Autorización con OAuth 2.0: Cuando un buscador de datos, como una institución de salud, quiere acceder a los registros, solicita autorización a través de OAuth. El servidor de autorización verifica si el buscador de datos cumple con los requisitos de acceso definidos por el dueño de los datos.
Control de acceso: Después de la autorización exitosa, el buscador de datos puede acceder a los registros necesarios sin tener que manejar las credenciales del dueño de los datos. De esta manera, el marco mantiene la integridad y la privacidad de los datos.
Beneficios del marco propuesto
El nuevo marco ofrece varios beneficios:
Seguridad mejorada: Al usar cifrado y políticas de acceso estrictas, la información sensible se mantiene protegida de accesos no autorizados.
Control y flexibilidad: Los dueños de datos tienen control sobre quién puede acceder a sus registros y pueden modificar las políticas de acceso según sea necesario.
Mejora en el intercambio de datos: Las instituciones pueden acceder fácilmente a los datos de salud que necesitan para investigaciones o tratamientos, mejorando la entrega general de atención médica.
Minimización de vulnerabilidades: El marco reduce el riesgo de que los datos queden bloqueados en un solo proveedor de nube, lo que permite una mejor gestión de recursos.
Implementación y análisis de rendimiento
El marco se ha implementado y analizado en varios escenarios para probar su eficiencia. La implementación involucró:
Uso de un lenguaje de programación: El marco se desarrolló usando Java, lo que permite aplicaciones robustas y seguras.
Métricas de rendimiento: Se midieron métricas clave de rendimiento como la velocidad de cifrado, la velocidad de descifrado y el tiempo de generación de claves para evaluar la eficiencia del marco.
Comparación con métodos existentes: Los resultados se compararon con soluciones existentes para resaltar las ventajas del nuevo marco.
Los resultados de la implementación mostraron que el marco combinado funcionó bien incluso con un gran número de usuarios. Los tiempos de cifrado y descifrado fueron significativamente más rápidos que los métodos tradicionales, confirmando la practicidad del marco.
Conclusión
El marco propuesto que utiliza CPABE y OAuth 2.0 aborda de manera efectiva los desafíos críticos en el intercambio de EHRs. Asegura que se mantenga la privacidad del paciente mientras se habilita un intercambio seguro y eficiente de datos entre proveedores e instituciones de salud. Este marco no solo mejora el control de acceso, sino que también reduce los riesgos asociados con el bloqueo de datos en un único proveedor de nube.
A medida que la atención médica sigue evolucionando, la integración de tales marcos puede mejorar significativamente la forma en que se manejan los datos sensibles. El trabajo futuro puede incluir la exploración de la integración de la tecnología blockchain, que puede ofrecer beneficios adicionales como descentralización y una mayor integridad de los datos.
Este marco representa un avance en la creación de una forma más segura y eficiente de compartir información de salud, lo que lleva a mejores resultados de atención médica para los pacientes.
Título: Practically adaptable CPABE based Health-Records sharing framework
Resumen: With recent elevated adaptation of cloud services in almost every major public sector, the health sector emerges as a vulnerable segment, particularly in data exchange of sensitive Health records, as determining the retention, exchange, and efficient use of patient records without jeopardizing patient privacy, particularly on mobile-applications remains an area to expand. In the existing scenarios of cloud-mobile services, several vulnerabilities can be found including trapping of data within a single cloud-service-provider and loss of resource control being the significant ones. In this study, we have suggested a CPABE and OAuth2.0 based framework for efficient access-control and authorization respectively to improve the practicality of EHR sharing across a single client-application. In addition to solving issues like practicality, data entrapment, and resource control loss, the suggested framework also aims to provide two significant functionalities simultaneously, the specific operation of client application itself, and straightforward access of data to institutions, governments, and organizations seeking delicate EHRs. Our implementation of the suggested framework along with its analytical comparison signifies its potential in terms of efficient performance and minimal latency as this study would have a considerable impact on the recent literature as it intends to bridge the pragmatic deficit in CPABE-based EHR services.
Autores: Raza Imam, Faisal Anwer
Última actualización: 2024-03-10 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2403.06347
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2403.06347
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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