基于边缘计算和区块链技术的隐私保护框架，用于辅助医疗物联网的云计算应用

《IEEE Open Journal of Circuits and Systems》：Blockchain Authorized Privacy-Preserving Framework Using Edge Computing for the Cloud-Assisted Internet of Medical Things

本文提出基于区块链和边缘计算的隐私保护框架（BAPP），通过混合架构在边缘服务器实现集中认证，利用私有区块链验证跨域IoMT设备的身份，有效解决数据隐私和认证延迟问题。实验显示认证延迟约340.5ms，吞吐量94.75%，计算时间9.548ms，平均延迟14.11s，优于传统方案。

　　

摘要：

移动云计算领域的最新进展要求建立健全的安全组件，包括身份验证、授权和访问控制，以防止未经授权的数据访问。大多数计算环境（如医疗保健领域）都会处理由医疗物联网（IoMT）设备（例如可编程起搏器）生成的海量数据，并通过专用网络管理系统来传输敏感信息。尽管云计算与IoMT在各种终端用户应用（如供应链和物流）中得到了广泛应用，但其安全性和数据隐私问题仍面临一些实际挑战，需要进一步研究，例如安全集成不足和未修补的漏洞。此外，集中式用户身份验证不适用于跨域应用系统（如可信平台），因为这些系统的功能限制了其与连接设备的协同发展潜力。因此，本文提出了一种基于区块链的隐私保护框架（BAPP），该框架利用边缘计算技术来实现云计算对IoMT设备的支持。该框架在边缘服务器中采用混合架构来提供集中式身份验证服务，同时边缘服务器与私有区块链网络相连，以确保IoMT设备之间的身份验证和验证过程的正确性，并监控关键性能指标，如事务处理量、延迟和吞吐量。形式化和非形式化的分析证明了所提出的BAPP框架能够满足IoMT系统的设计要求。实验结果表明，与其他身份验证方案相比，该框架在身份验证延迟（约340.5毫秒）、平均吞吐量（约94.75%）和计算时间（9.548毫秒）以及平均延迟（约14.11微秒）等方面具有更优的性能。