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# Informatica# Crittografia e sicurezza# Tecnologie emergenti

Migliorare la sicurezza nei registri sanitari elettronici

Un nuovo metodo per proteggere i dati medici usando blockchain e identità autonoma.

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Negli ultimi anni, la gestione dei dati medici è diventata sempre più importante, soprattutto per via dell’aumento delle Cartelle Cliniche Elettroniche (EHR). Questi registri contengono informazioni personali sensibili e proteggere questi dati è fondamentale per mantenere la fiducia dei pazienti. Con l’aumento degli attacchi informatici ai sistemi sanitari, c’è bisogno di soluzioni migliori per gestire l’accesso a questi dati in modo sicuro.

Un approccio promettente è il concetto di Identità Autosufficiente (SSI). Questo modello consente alle persone di avere il pieno controllo sulle proprie identità e sui propri dati personali, riducendo la dipendenza da terzi. Utilizzando l'SSI, i pazienti possono gestire le proprie cartelle cliniche in modo più efficace, assicurandosi che solo le persone autorizzate possano accedere alle loro informazioni.

Che cos'è l'Identità Autosufficiente?

L’Identità Autosufficiente è un approccio innovativo che consente alle persone di controllare la propria identità senza dipendere da altri enti. Nei modelli tradizionali, terze parti, come banche o agenzie governative, hanno il controllo sulle informazioni personali. Con l'SSI, gli utenti possono creare e gestire direttamente i propri identificatori, fornendo loro la proprietà dei propri dati personali.

Questo cambiamento consente agli utenti di autenticarsi in modo unico e sicuro. Una parte essenziale dell'SSI sono gli Identificatori Decentralizzati (DIDS), che sono identificatori unici che non richiedono un'autorità centrale. Questa decentralizzazione aumenta l'autonomia degli utenti e aiuta a proteggere la loro privacy.

Il Ruolo della Blockchain

La tecnologia blockchain gioca un ruolo fondamentale nello sviluppo dell'SSI, fornendo un metodo sicuro e trasparente per memorizzare e gestire i dati. La blockchain è un registro decentralizzato che registra le transazioni in un modo che garantisce l'integrità e la sicurezza delle informazioni. Questa tecnologia consente agli utenti di monitorare le modifiche alle proprie identità e ai dati correlati mantenendoli a prova di manomissione.

Quando combinata con l'SSI, la blockchain aiuta a garantire che gli utenti abbiano il controllo sui propri identificatori e informazioni personali. Possono condividere i propri dati con parti specifiche senza paura che vengano sfruttati. Questa connessione tra blockchain e SSI aiuta a stabilire fiducia tra utenti e fornitori di servizi.

Le Cartelle Cliniche Elettroniche e la Loro Importanza

Le Cartelle Cliniche Elettroniche (EHR) sono versioni digitali delle cartelle cliniche cartacee dei pazienti. Contengono informazioni complete sulla storia clinica di un paziente, trattamenti, farmaci e risultati di test. Le EHR offrono numerosi vantaggi rispetto ai registri cartacei tradizionali:

  1. Accessibilità: Le EHR consentono ai professionisti della salute di accedere rapidamente e in modo efficiente ai dati dei pazienti da qualsiasi luogo con una connessione internet.
  2. Coordinazione delle Cure: Avere tutte le informazioni del paziente in un unico posto consente a più fornitori di assistenza sanitaria di lavorare insieme in modo più efficace.
  3. Migliore Sicurezza del Paziente: Le EHR aiutano a ridurre le possibilità di errori medici fornendo informazioni accurate e complete al momento delle cure.

Tuttavia, la sensibilità delle EHR le rende un obiettivo privilegiato per gli hacker. Gli attacchi informatici ai sistemi sanitari sono aumentati significativamente negli ultimi anni, portando a violazioni dei dati e perdita di fiducia nei fornitori di assistenza sanitaria. Pertanto, è fondamentale implementare misure di sicurezza robuste per proteggere le EHR.

La Necessità di Accesso Sicuro alle Cartelle Cliniche

Poiché i dati sanitari sono considerati dati personali secondo le leggi sulla privacy, devono rimanere sicuri e riservati. Qualsiasi sistema che tratta dati sanitari deve aderire a rigorosi standard di sicurezza e privacy. Questi requisiti diventano ancora più critici man mano che il sistema sanitario diventa sempre più digitalizzato.

I metodi tradizionali di gestione dell'accesso alle cartelle cliniche spesso si basano su sistemi centralizzati, che sono vulnerabili a punti singoli di fallimento. Se un server centrale viene compromesso, gli attaccanti possono accedere a un'enorme quantità di dati sensibili. Decentralizzando il controllo degli accessi e utilizzando l'SSI combinato con la tecnologia blockchain, le organizzazioni sanitarie possono mitigare questi rischi.

Soluzione Proposta: Un Sistema di Controllo degli Accessi Basato su Blockchain

Una soluzione alle sfide della gestione sicura delle cartelle cliniche elettroniche è l'uso di un sistema basato su blockchain combinato con l'SSI. Questo sistema consente lo scambio e la memorizzazione sicuri delle EHR, dando agli utenti il controllo sui propri dati medici.

Componenti Chiave della Soluzione

  1. Wallet di Identità Autosufficiente: Ogni paziente e professionista della salute avrà un wallet digitale che consente di gestire i propri identificatori e credenziali di accesso in modo sicuro.
  2. Identificatori Decentralizzati (DIDs): Questi identificatori unici consentiranno un’autenticazione e verifica sicura delle persone senza fare affidamento su un'autorità centrale.
  3. Crittografia Basata su Attributi (ABE): L'ABE verrà implementata per garantire che solo le persone autorizzate possano accedere a specifiche cartelle cliniche utilizzando un approccio basato sulle politiche.
  4. InterPlanetary File System (IPFS): L’IPFS sarà utilizzato per la memorizzazione off-chain delle cartelle cliniche crittografate, fornendo una soluzione decentralizzata per la memorizzazione dei dati.

Come Funziona il Sistema

  1. Inizializzazione: Quando un paziente visita una struttura sanitaria, verrà sottoposto a un processo di autenticazione reciproca con il server della struttura. Durante questo processo, il wallet digitale del paziente presenterà le proprie credenziali per la verifica.

  2. Memorizzazione Sicura: Dopo la consultazione medica, il fornitore di assistenza sanitaria creerà un'EHR per il paziente. Questo registro sarà crittografato utilizzando un algoritmo sicuro e memorizzato su IPFS. Un hash del record crittografato sarà anche aggiunto alla blockchain per integrità e responsabilità.

  3. Controllo degli Accessi: Se un professionista della salute ha bisogno di accedere all'EHR di un paziente, il paziente può concedere il permesso modificando la politica di accesso associata al proprio record. Questa modifica verrà registrata sulla blockchain, garantendo trasparenza e responsabilità.

  4. Accesso di Emergenza: Nei casi in cui un paziente non sia in grado di fornire consenso (come ad esempio se è incosciente), un processo di emergenza definito permetterà ai professionisti della salute autorizzati di accedere ai record medici necessari, garantendo comunque che questo accesso sia soggetto a auditing.

Affrontare le Minacce alla Sicurezza

La soluzione basata su blockchain proposta affronta diverse minacce alla sicurezza che i dati sanitari affrontano:

  1. Impersonificazione: Utilizzando i DIDs e dando ai pazienti il controllo sui propri identificatori, il rischio di impersonificazione è ridotto al minimo. Solo le persone autorizzate possono autenticarsi.

  2. Integrità dei Dati: L'uso della blockchain garantisce che le EHR rimangano a prova di manomissione per tutto il loro ciclo di vita, dalla generazione alla memorizzazione.

  3. Accesso Non Autorizzato: L'ABE fornisce un meccanismo per controllare l'accesso ai dati sensibili. Solo coloro che soddisfano i criteri definiti possono decrittare e accedere alle cartelle cliniche di un paziente.

  4. Responsabilità: Registrando le richieste di accesso e le modifiche sulla blockchain, il sistema garantisce che tutte le azioni possano essere auditate. Questa responsabilità aiuta a costruire fiducia tra pazienti e fornitori di assistenza sanitaria.

Vantaggi del Sistema Proposto

Implementare un sistema di controllo degli accessi basato su blockchain per le cartelle cliniche elettroniche offre vari vantaggi:

  1. Maggiore Privacy: I pazienti possono controllare chi accede ai loro dati, assicurandosi che solo le persone autorizzate possano visualizzare le loro cartelle cliniche.

  2. Migliore Sicurezza: La natura decentralizzata del sistema riduce il rischio di violazioni dei dati centralizzati e accessi non autorizzati.

  3. Empowerment dell'Utente: Dando ai pazienti la proprietà dei propri dati medici, possono gestire meglio le proprie informazioni sulla salute e prendere decisioni informate sulle proprie cure.

  4. Scalabilità: L'architettura proposta può essere facilmente adattata a vari contesti sanitari, fornendo una soluzione flessibile per la gestione delle cartelle cliniche.

  5. Conformità alle Regolamentazioni: Il sistema aderisce alle leggi sulla privacy che richiedono rigorose misure di sicurezza per la gestione dei dati personali sulla salute.

Conclusione

Nell'era digitale di oggi, la gestione delle cartelle mediche è di fondamentale importanza. Poiché i dati sanitari diventano sempre più bersaglio di minacce informatiche, è essenziale adottare soluzioni sicure ed efficaci per gestire l'accesso a queste informazioni. Il sistema di controllo degli accessi basato su blockchain proposto, combinato con l'Identità Autosufficiente, offre un approccio completo che garantisce la privacy dei pazienti e la sicurezza dei dati, consentendo agli individui di prendere il controllo delle proprie informazioni sulla salute.

Sfruttando le tecnologie decentralizzate, questa soluzione può facilitare una comunicazione sicura tra pazienti e fornitori di assistenza sanitaria, mantenendo comunque responsabilità e trasparenza. Con l'evoluzione del settore sanitario, è cruciale implementare soluzioni innovative che affrontino le sfide della sicurezza dei dati e della gestione degli accessi in un panorama in rapida evoluzione.

Fonte originale

Titolo: Self-Sovereign Identity for Consented and Content-Based Access to Medical Records using Blockchain

Estratto: Electronic Health Records (EHRs) and Medical Data are classified as personal data in every privacy law, meaning that any related service that includes processing such data must come with full security, confidentiality, privacy and accountability. Solutions for health data management, as in storing it, sharing and processing it, are emerging quickly and were significantly boosted by the Covid-19 pandemic that created a need to move things online. EHRs makes a crucial part of digital identity data, and the same digital identity trends -- as in self sovereign identity powered by decentralized ledger technologies like Blockchain, are being researched or implemented in contexts managing digital interactions between health facilities, patients and health professionals. In this paper, we propose a blockchain-based solution enabling secure exchange of EHRs between different parties powered by a self-sovereign identity (SSI) wallet and decentralized identifiers. We also make use of a consortium IPFS network for off-chain storage and attribute-based encryption (ABE) to ensure data confidentiality and integrity. Through our solution, we grant users full control over their medical data, and enable them to securely share it in total confidentiality over secure communication channels between user wallets using encryption. We also use DIDs for better user privacy and limit any possible correlations or identification by using pairwise DIDs. Overall, combining this set of technologies guarantees secure exchange of EHRs, secure storage and management along with by-design features inherited from the technological stack.

Autori: Marie Tcholakian, Karolina Gorna, Maryline Laurent, Hella Kaffel Ben Ayed, Montassar Naghmouchi

Ultimo aggiornamento: 2024-07-31 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2407.21559

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.21559

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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