I blockchain-teknologi kreves det at hver transaksjon oppnår konsensus blant majoriteten av nodene i nettverket før den kan registreres i hovedboken. Dette gjør at det er vanskeligere for angripere å manipulere data, ettersom transaksjonsinformasjonen er kryptert under overføring. Videre reduserer blockchain risikoen for angrep som er knyttet til tradisjonelle, sentraliserte databaser ved å benytte en distribuert hovedbok. Uten å være avhengig av ett enkelt datalagringspunkt, blir det vanskeligere for angripere å kompromittere hele systemet gjennom et enkelt angrepspunkt.
Malik et al. [20] utviklet et nytt blockchain-basert tillitshåndteringssystem for vehikulære ad hoc-nettverk (VANETs) for å forbedre kommunikasjonens sikkerhet og pålitelighet. De integrerte datasanitiserings- og optimaliseringsalgoritmer (SLE-WOA) for å generere nøkler, som kombinerte sjøløveoptimalisering og hvaloptimaliseringsalgoritmer. Systemet benyttet også en to-lags evaluering av nodenes tillit, basert på regler og maskinlæring, for ytterligere å sikre overføringen av data og påliteligheten til nodene. I ytelsesvalidering viste Malik et al. at systemet deres utkonkurrerte eksisterende metoder når det gjaldt nøkkelsensitivitet og avvisningsrater. For eksempel, i nøkkelsensitivitetsanalysen, produserte systemet bare 17 % av de originale dataene, noe som viste en betydelig forbedring i forhold til tradisjonelle metoder som kunne gjenopprette opptil 40 % av de originale dataene.
Guo et al. [21] designet et rammeverk kalt end-to-end trust network (ETN) ved å integrere programvaredefinert nettverk (SDN), nettverksfunksjonsvirtualisering (NFV) og blockchain-teknologi for å forbedre sikkerheten ved nettverksressursdeling i IoT-miljøer. De implementerte en konsortium blockchain for å sikre tillit blant forskjellige nettverksenheter, ved hjelp av konsensusmekanismer og asymmetriske krypteringsalgoritmer for å garantere dataintegritet og motstand mot manipulasjon. For å håndtere effektiviteten av lagring av data på blockchain, designet de en mekanisme for samarbeid mellom on-chain og off-chain ressursadministrasjon, som forbedret behandlingen og responstiden for ressurser, samtidig som den opprettholdt sikkerheten. De benyttet også dype læringsalgoritmer for å optimalisere ressursallokeringen og etterspørselsprognosen, slik at ressursallokeringen kunne justeres dynamisk for å forbedre systemets fleksibilitet og effektivitet.
I et annet arbeid designet Guo et al. [22] et trelags arkitektursystem bestående av fysisk nettverkslag, blockchain edge-lag og blockchain nettverkslag for å forbedre sikkerheten og autentiseringseffektiviteten i IoT-miljøer. I blockchain-nettverkslaget benyttet de en optimalisert praktisk bysantinsk feil-tolerant (PBFT) konsensusalgoritme for å lagre autentiseringsdata og logger, og sikret pålitelig autentisering og dataintegritet. Edge-laget benyttet smarte kontrakter for å implementere navneløsning og edge-autentiseringstjenester, og forbedret dermed systemets behandlingshastighet for forespørsler. For å forbedre kommunikasjonssikkerheten designet de en asymmetrisk krypteringsstrategi basert på elliptisk kurvekryptografi (ECC), som effektivt hindret angrep på forbindelsene mellom noder og terminaler. Forskningsresultatene viste at deres cache-strategi, basert på tro propagasjon (BP) algoritme, forbedret tilgangseffektiviteten og hit rate for data i edge computing noder, og reduserte latens med 6–12 %, samtidig som hit rate økte med 8–14 %, sammenlignet med eksisterende edge computing-strategier.
I tillegg til de tekniske metodene som benyttes i blockchain for å sikre datasikkerhet, spiller personvernbeskyttelse en nøkkelrolle i dagens digitale miljø. Personvernbeskyttelse handler om å beskytte personlig eller gruppeinformasjon fra uautorisert tilgang, bruk eller avsløring. Dette kan oppnås gjennom implementering av tekniske og regulatoriske strategier for å sikre konfidensialitet, integritet og tilgjengelighet av personlige data.
Data-maskering er en teknikk som brukes for å beskytte personvern ved å endre sensitiv data for å hindre at personlig informasjon blir eksponert. En annen teknikk er differensiell personvern, som legger til en viss mengde tilfeldig støy i offentliggjorte datasett, noe som gjør det vanskelig å identifisere individuelle datainnlegg og dermed beskytte personvernet til de registrerte. Blockchain kan oppnå personvernbeskyttelse ved å integrere avanserte kryptografiske teknikker som nullkunnskapsbevis. Dette gjør det mulig å verifisere gyldigheten av transaksjoner uten å avsløre spesifikke transaksjonsdetaljer. Sammenlignet med tradisjonelle personvernmetoder, muliggjør blockchain beskyttelse av brukernes personvern uten å gå på akkord med datatilgjengelighet. For eksempel kan anonymisering eller pseudonymiseringsteknikker i blockchain sikre sporbarhet av transaksjoner og ikke-avviselighet, samtidig som brukernes identitet forblir beskyttet.
I sin forskning utviklet Feng et al. [23] et optimalisert rammeverk for et blockchain-basert mobil edge computing (MEC) system, som forbedret systemets ytelse og sikkerhet ved å optimalisere flere viktige aspekter. De designet en algoritme som samlet optimaliserte brukerassosiasjon og datarate-allokering, og justerte tilkoblingen mellom hver bruker og basestasjon, samt datatransmisjonsrater for å balansere nettverksbelastningen og redusere kommunikasjonens ventetid. I tillegg introduserte de en binær algoritme for beregning av ressursallokering, som effektivt fordelte servernes prosesseringskapasitet for å sikre databehandlings effektivitet og rettidighet. Forskningsresultatene viste at deres system kunne spare opptil 30 % energi ved å redusere strømforbruket og redusere ventetid til sluttdatabehandling med omtrent 25 %, noe som betydelig forbedret energieffektiviteten i MEC-systemet og responstiden til blockchain-systemet.
Samlet sett demonstrerer blockchain-teknologi en unik evne til å beskytte både datasikkerhet og personvern gjennom distribuert datalagring, avanserte krypteringsmetoder og mekanismer for autentisering og dataintegritet. Denne teknologien åpner opp for en rekke muligheter for både IoT-enheter og mobile systemer, og skaper en sikrere og mer effektiv måte å dele og administrere data på. Implementering av slike løsninger kan ikke bare forbedre sikkerheten, men også øke tilliten til de digitale plattformene vi benytter daglig.
Hvordan smart helseomsorg kan dra nytte av trådløs konsensus og blokkjedeteknologi
I moderne helsevesen er teknologi blitt en uunnværlig del av pasientbehandling og overvåkning. Spesielt i smarte helsesystemer, hvor sensorer og IoT-enheter (Internet of Things) spiller en sentral rolle, har trådløs konsensus og blokkjedeteknologi vist seg å ha stor betydning. Disse teknologiene er spesielt nyttige i å sikre pålitelighet og integritet i medisinsk data, som er avgjørende for korrekt diagnostisering og behandling.
Konsensusprotokoller er avgjørende for å sikre at alle enheter i et system kan enes om beslutninger på en feilfri og sikker måte, selv når det oppstår feil eller angrep på nettverket. Ved å bruke konsensusmekanismer som er robuste mot feil, kan man sikre at informasjonen som samles inn fra medisinske enheter, er pålitelig. Dette er essensielt for å opprettholde en korrekt pasienthistorikk, der feilaktige data ikke får noen innvirkning på behandlingene som gis.
Blokkjedeteknologi har et viktig bidrag i denne sammenhengen. Dens desentraliserte natur gjør at informasjonen som lagres i systemet er både sikker og uforanderlig. Dette er spesielt nyttig i helsevesenet, hvor det er avgjørende å sikre pasientens medisinske historikk mot manipulasjon og hacking. Blokkjedens evne til å gi en transparent og uforanderlig logg over alle datahendelser sørger for at pasienter og helsepersonell kan stole på informasjonen som utveksles mellom ulike enheter og plattformer.
I smarte helsevesen er det ulike enheter som overvåker pasienter, fra sensorer som registrerer fysiologiske data til mobile enheter som samler og overfører informasjon. For å oppnå et effektivt og sikkert system er det behov for pålitelige trådløse kommunikasjonsprotokoller, som Wi-Fi, Bluetooth, LTE og 5G. Disse teknologiene er essensielle for å oppnå høy båndbredde og lav forsinkelse, noe som er avgjørende for realtidsbehandling av medisinske data. For eksempel, når en pasient overvåkes kontinuerlig, kan lav latens sikre at medisinsk personal raskt får tilgang til kritisk informasjon.
Ulike nettverksarkitekturer brukes også for å organisere informasjonen som samles inn. I helsesystemer er det vanlig med en enkelt hopp-nettverksarkitektur med statisk topologi og basestasjoner. Denne arkitekturen gir stabil kommunikasjon og sikrer at data kan overføres effektivt og pålitelig til de nødvendige enhetene.
Sikkerhetskravene i smarte helsesystemer er omfattende. Når det gjelder lagring og behandling av medisinsk informasjon, er det avgjørende at systemet er både sikkert og effektivt. Lav latens er viktig for å sikre rask tilgang til data, spesielt i kritiske situasjoner som kan avgjøre pasientens helse. Samtidig er det behov for moderat gjennomstrømning for å håndtere store datamengder, som kan omfatte pasientens vitale tegn, journaler og diagnostiske bilder.
Et interessant eksempel på bruk av blokkjedeteknologi i helsesystemer er et intelligent medisinsk overvåkingssystem, hvor sensorer samler elektrokardiogram (EKG)-data og bruker blokkjedeteknologi for sanntidslagring og overvåkning. I en studie ble det vist at systemet kunne forbedre lagringseffektiviteten med 19,2 % og oppnå en klassifiseringsnøyaktighet på 97,2 %. Denne teknologien gir helsepersonell en presis og pålitelig oversikt over pasientens helsetilstand, noe som kan være avgjørende for tidlig diagnose og behandling.
En annen tilnærming er bruk av smarte kontrakter på blokkjedens plattform, for eksempel Ethereum, for å beskytte pasientinformasjon og sikre effektiv databehandling. Et system utviklet for telemedisin kan overvåke pasientens helsestatus via sensorer og automatisk lagre dataene på blokkjedens plattform. Dette gir både et ekstra lag med personvern og muligheten til å sikre at systemet ikke blir kompromittert av angrep.
Gjennom disse eksemplene ser vi hvordan trådløse konsensusprotokoller og blokkjedeteknologi kan spille en nøkkelrolle i utviklingen av smarte helsesystemer som er både sikre, pålitelige og effektive. Ved å bruke konsensusprotokoller som er tilpasset helsevesenets spesifikke krav, kan vi bygge systemer som opprettholder integriteten til medisinske data, sikrer høy kvalitet på behandlingen og gir pasientene et høyere nivå av trygghet.
Det er viktig å merke seg at for å realisere disse teknologiene på en effektiv måte, er det nødvendige å kombinere ulike tilnærminger som inkluderer sikker kommunikasjon, feilresistens og høy databehandlingsevne. Hver applikasjon krever en nøye tilpasning av konsensusprotokollene, avhengig av spesifikke behov som latens, gjennomstrømning og pålitelighet. Med disse elementene på plass kan smart helseomsorg utnytte teknologiens fulle potensiale til å forbedre pasientbehandlingen og håndtere helseproblemer på en mer effektiv måte.
Hvordan bruke og administrere filer og nettleseren Microsoft Edge i Windows 11
Hvordan Donald Trump utnyttet diskursen om amerikansk unntakstilstand
Hvordan Materialsykluser Påvirker Gjenbruk av Byggematerialer: En Bærekraftig Fremtid?

Deutsch
Francais
Nederlands
Svenska
Norsk
Dansk
Suomi
Espanol
Italiano
Portugues
Magyar
Polski
Cestina
Русский