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為了滿足緊急狀況,這個方法將所有的私密金鑰一併存放在 TA (Trusted Authority),以 便緊急狀況時醫生能夠去擷取病人的資料,此舉無疑造成了金鑰集中的安全性問題,TA

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來做加密,這套系統需要智慧卡來儲存 transaction code (TAC),如圖 2 所示,加密 EHR 時,病人利用其智慧卡通過 TAC 服務認證取得 TAC,再將 TAC 及 ID 傳送給醫生 1,

醫生 1 產生 EHR 後利用這兩個屬性將 EHR 加密,若醫生 2 想存取病人的 EHR,則需 病人給予 TAC,醫生 2 再依此 TAC 與病人 ID 向 PKG 要求私密金鑰,並以私密金鑰解 密病人的 EHR。但是此系統依賴一個 TAC 服務來產生金鑰,同樣存在金鑰集中的問題,

另一個問題是,EHR 的加密是由醫生執行,病人無法確保醫生在加密時是否會新增存取 規則,使得醫生本身能夠自由存取該 EHR,如此一來病人的隱私便無從保證。

圖 2 Patient-Controlled System

[10][11][12][13][14][15] 皆是以 CP-ABE 為基礎來做資料的存取,儘管在這幾個系 統中,不像[17] 是將加密交由醫生來執行,而是病人自己制定存取規則並加密,但同樣 系統中只有一個屬性授權中心,如圖 3 所示,此授權中心管理所有的屬性,產生公開金 鑰,之後病人再利用這些公開金鑰制定存取規則並上傳到雲端伺服器,而醫生須事先向 授權中心要求私密金鑰方可存取病人之 PHR,[10][11][12][13][14][17] 同樣都將金鑰集 中在一個授權中心之下,將金鑰管理的責任全部交託給一個授權中心管理,無疑讓授權 中心掌握過大的權限,使得他可以任意去存取病人的 PHR,另外一個問題是,負責產生 與管理所有的金鑰對於授權中心而言負載太重。

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圖 3 使用 CP-ABE 的 PHR 系統架構

[9]的系統則是一個多層的架構,首先利用 KP-ABE,病人將 EHR 以種類作為屬性 來加密,利用 IBE 來傳送 KP-ABE 的金鑰給醫院,保證金鑰傳輸的安全,在醫院之下的 人如醫生、護士等,依其身分使用 CP-ABE 產生私密金鑰,由醫院決定那些身分的人可 以存取 EHR,並定義存取規則使用 CP-ABE 將 KP-ABE 的金鑰加密,簡言之,此系統 裡用 KP-ABE 來分類 EHR,再使用 CP-ABE 來篩選可以存取 EHR 的使用者。如圖 4 所 示。

圖 4 Hierarchical 的 PHR 系統

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為了解決金鑰集中的問題,[8]首先提出多屬性授權中心的 PHR 存取控制系統,作 者將被授權者分成公開領域與私人領域兩部分,對於公開領域的人是以 MA-ABE 來做 存取控制;私人領域則是以 KP-ABE 來做存取控制,參考圖 5。換句話說,在公開領域 之中,有多個屬性授權中心分別管理一些屬性,這些屬性與身分或職業相關,被授權者 透過請求從授權中心取得私密金鑰,病人利用屬性中心的公開金鑰來加密 PHR,制定存 取規則決定誰可以解密他的 PHR,然而,在他們的系統中,授權中心的數量是固定的,

新的授權中心出現整個系統必須重新設定,使用者所能制定的規則也必須是 CNF,並且 加密時一定要從每一個屬性授權中心至少選擇一個屬性來做加密,使得規則沒有彈性,

被授權者亦必須從所有的授權中心取得金鑰才能滿足存取規則。另外,私人領域的部分 則是運用 KP-ABE,將 PHR 根據其分類的屬性加密,將存取規則定義在被授權者的私密 金鑰上。

圖 5 使用 MA-ABE 的 PHR 系統

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 非退化性(Non-Degenerate):

∃ 𝑃, 𝑄 ∈ 𝐺1, 𝑒(𝑃, 𝑄) ≠ 1

 可計算性(Computability):

∀ 𝑃, 𝑄 ∈ 𝐺1, 𝑒(𝑃, 𝑄)可以有效率地被運算出來。

3.2 存取結構(Access Structure)

Definition 3.2.1 (Access Structure)

令{𝑃1, … , 𝑃𝑛}為一個 party 的集合,假如對 ∀ 𝐵, 𝐶 ∶

3.3 Linear Secret-Sharing Scheme

Definition 3.3.1 (Linear Secret-Sharing Schemes, LSSS)

在一組 party 的集合 𝒫 之下的一個 secret sharing scheme П 如果是線性的,會滿足 以下條件:

1. 每個 party 的 share 集合起來會形成一個在 𝑍𝑝 底下的向量(vector)。

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