I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   10 ,   No .   1 Feb r u ar y   2020 ,   p p .   4 21 ~ 426   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 10 i 1 . pp 4 2 1 - 426     421       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m/in d ex . p h p /I JE C E   H ea lthcare   i nfor m a tion   e x cha ng using   b lo ckcha in   t echno lo g y       A.   M urug a n,   T us ha r   Chech a re ,   B .   M urug a na ntha m ,   S.  G a nes h K u m a r   De p a rtme n o f   Co m p u ter S c ien c e   a n d   E n g in e e rin g F a c u l ty   o f   En g in e e rin g   a n d   T e c h n o lo g y ,   S RM   In sti tu te  o f   S c ien c e   a n d   T e c h n o lo g y ,   Ch e n n a i ,   I n d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l   17 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   A u g   1 0 ,   20 19   A cc ep ted   A u g   29 ,   2 0 19       Cu rre n tren d   in   h e a lt h - c a re   in d u stry   is   to   sh if it s   d a ta  o n   th e   c lo u d ,   to   i n c re a se   a v a il a b il it y   o f   El e c tr o n ic  He a lt h   Re c o rd (EHR)  e . g .   P a ti e n t’s   m e d ica h isto ry   in   re a ti m e ,   w h ich   w il a ll o w   sh a rin g   o f   EHR  w it h   e a se .   Ho w e v e r,   th is  c o n v e n ti o n a c l o u d - b a se d   d a ta  s h a rin g   e n v iro n m e n h a d a ta  se c u rit y   a n d   p riv a c y   issu e s .   T h is  p a p e p ro p o se a   d istri b u te d   so l u ti o n   b a se d   o n   b lo c k c h a in   tec h n o l o g y   f o tru ste d   He a lt h   In f o rm a ti o n   Ex c h a n g e   (HIE).   In   a d d i ti o n   to   e x c h a n g e   o f   EHR  b e tw e e n   p a ti e n a n d   d o c to r,   t h e   p ro p o se d   s y ste m   is  a lso   u se d   in   o th e a sp e c ts  o f   h e a lt h c a re   su c h   a im p ro v in g   th e   in su ra n c e   c lai m   a n d   m a k in g   d a ta  a v a il a b le  f o re se a rc h   o rg a n iza ti o n s.   M e d ica d a ta  is  v e r y   se n siti v e ,   in   b o t h   s o c ial  a we ll   a le g a a sp e c ts,   so   p e rm issio n e d   b l o c k - c h a in   su c h   a Hy p e r led g e F a b ric  is  u se d   to   re tain   th e   n e c e ss a r y   p riv a c y   re q u ir e d   i n   t h e   p r o p o se d   sy ste m .   A s,  th is  is  h ig h ly   p e rm issio n e d   n e tw o rk   w h e re   th e   o w n e o f   th e   n e t w o rk   i. e .   p a ti e n h o ld a ll   th e   a c c e ss   rig h ts,   so   in   c a se   o f   e m e rg e n c y   situ a ti o n t h e   p ro p o se d   s y ste m   h a s   a   Ba c k u p   A c c e ss   S y ste m   w h ich   w il l   a ll o h e a lt h c a re   p ro f e s sio n a ls   to   a c c e ss   p a rti a EHR  a n d   th is  b a c k u p   a c c e s is  p ro v id e d   b y   u sin g   w e a r a b le   IOT   d e v ice .   K ey w o r d s :   B lo ck ch ai n   E lectr o n ic  h ea lt h ca r e   r ec o r d s   ( E HR )   Hea lth   i n f o r m atio n   e x c h an g ( HI E )   H y p er led g er f ab r ic   Co p y rig h ©   2 0 2 0   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   A .   M u r u g an ,   Dep ar t m en t o f   C o m p u ter   Scie n ce   an d   E n g i n ee r in g ,   Facu lt y   o f   E n g i n ee r i n g   a n d   T e ch n o lo g y ,   SR I n s tit u te  o f   Sc ien ce   a n d   T ec h n o lo g y ,   C h e n n ai ,   I n d ia .   E m ail:  m u r u g an aa b ap @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   a.   Mo tiv atio n   User s   i n   to d a y s   w o r ld   e x p ec s ea m les s   an d   i n s tan tan eo u s   f lo w   o f   d ata  an d   m a n y   in d u s tr ies  h a v e   alr ea d y   ad o p ted   an d   s o m ar b eg in n i n g   to   ad o p n ec es s ar y   t ec h n o lo g ies  to   p r o v id th eir   u s er s   w ith   r eq u ir ed   in f o r m atio n   q u ic k l y   a n d   i n   a   s ec u r ed   m an n er .   U n f o r tu n atel y ,   t h h ea lt h ca r i n d u s tr y   h a s   lag g ed   b eh in d   to   m ee its   u s er s   ex p ec tatio n s .   C o n v en t io n al  s y s te m s   ar m a n y   ti m es   v u l n er ab le  to   a ttack s ,   s lo w   a n d   h a v e   v er y   litt le  r o le  f o r   th p atien [ 1 ] .   T h h ea lt h   d ata  w h ich   i s   s to r ed   in   co n v en t io n al  s y s te m   ar v er y   d if f ic u lt  to   s h ar e   d u to   v ar y in g   s tan d ar d s   a n d   d ata  f o r m at s   i.e .   cu r r en h ea l t h ca r ec o s y s te m   is   ill - s u ited   f o r   th in s ta n tan eo u s   n ee d s   o f   m o d er n   u s er .   T h p r im ar y   o b j ec tiv o f   HI E   s y s te m   is   to   tr an s m it  h ea lt h   in f o r m at io n   o n   th f ar   s id e   g eo g r ap h ical  a n d   in s t itu tio n al   b o u n d ar ies  to   s u p p l y   g o o d   an d   s ec u r d eliv er y   m ec h an is m   [ 2 ] .   W n ee d   to   co n s id er   f e w   f ac to r s   w it h   r esp ec t to   th is   s h ar i n g   m ec h an i s m .   a.   Ma in tai n i n g   p r i v ac y   in   u s er   d ata  is   v er y   i m p o r tan a n d   f ailu r to   th is   w ill  r es u lt  in   i m p lic atio n s   r elate d   t o   f i n an cia l a s   w ell  as le g al  s ec to r s .   b.   I n   tr ad itio n al  d ata  s h ar i n g   s y s te m ,   it  r eq u ir es  ce n tr alize d   s o u r ce   o f   d ata  w h ic h   in cr ea s es  t h r is k   o f   d ata   s ec u r it y   an d   it a l s o   r eq u ir es si n g le  tr u s ted   ce n tr al  au t h o r it y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N :   2088 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   1 Feb r u ar y   2 0 2 0   :   421   -   426   422   I n   t h is   ce n tr ali s ed   s y s te m ,   f a ilu r o f   ce n tr al - s to r ag w i ll  r is k   t h s to r ag o f   m ed ical  r ec o r d s   o f   v ar io u s   p atien t s .   A s   d ata  f o r   e ac h   p atien f r o m   v ar io u s   s o u r ce s   s u ch   as  w ea r ab les,  p h y s ici an s ,   la b   r ep o r ts   ar e   in cr ea s i n g ,   HI E   ar u n d er   p r ess u r to   s ca le  t h in f r astr u ct u r an d   s u p p o r t v ar iet y   o f   d ata  s o u r ce s   [ 3 ].   b.   P r o b lem   s tate m en t   C u r r en tl y ,   i n   t h tr ad itio n al  s y s te m   E lectr o n ic  Me d ical  R e co r d   E MR’ s   ar s to r ed   in   t h ce n tr alize d   clo u d - b ased   d atab ase  i n   w h ic h   m ed ical  r ec o r d s   r e m ain   lar g el y   u n   p o r tab le.   C e n tr aliza tio n   i n cr ea s es  s ec u r it y   r is k s   an d   r eq u ir es  tr u s in   s i n g le  a u th o r it y .   R e g ar d less   o f   c o n tr o lled   ac ce s s   an d   d e - id en ti f icatio n ,   ce n tr alize d   d atab ases   ca n n o g u ar a n tee  i n t eg r it y   a n d   d ata  s ec u r it y .   T h d is ad v a n tag e s   o f   c u r r en s y s te m   ar v ital  a n d   th u s   ca n n o b i g n o r ed ,   w h ich   m a k es  i n ec e s s ar y   to   d ev elo p   a   n e w   s o lu tio n   f o r   s h ar i n g   E MR’s  w h ic h   is   m o r e   s ec u r ed ,   r eliab le  an d   s h o u ld   b ab le  to   h an d le  all  th d ata  p r iv ac y ,   d ata  r ed u n d a n c y   a n d   o th er   s ec u r it y   r elate d   is s u es r elate d   to   Hea lth ca r I n f o r m atio n   E x c h an g S y s te m .   c.   Use o f   b lo ck c h a in   i n   HI E   s y s t e m   I n   Hea lth ca r I n f o r m at io n   E x ch an g S y s te m ,   v ar io u s   Hea l th ca r en tit ies  li k Do cto r ,   Ph ar m ac i s t ,   Me d ical  L ab   i n ch ar g a n d   in s u r an ce   co m p a n y   m a y   h a v to   s u b m it tr a n s ac tio n s   w h ic h   m a y   r es u lt i n   c h an g i n   co n ten t s   o f   t h E le ctr o n ic  Me d ical  R ec o r d s   ( E MR)  [ 4 ] .   T h ese  E MR’s  ar cr itical  an d   h i g h l y   s en s iti v e   p atien t s   m ed ical  i n f o r m atio n   w h ic h   n ee d s   to   s ec u r ed .   I t r eq u ir es t h at  th e   p ar ticip an ts   p er f o r m i n g   tr a n s ac ti o n s   s h o u ld   b k n o w n   an d   tr u s ted   b y   o th er   p ar ticip an t s   [ 5 ] .   C en tr aliza tio n   d o es  n o g u ar a n tee   in teg r it y   an d   d ata  s ec u r it y   s o th i s   p ap er   p r o p o s es  d is tr ib u ted   s o lu tio n   to   i m p le m en t s   HI E   S y s te m   to   s h ar E MR’s  b et w ee n   v ar io u s   en titi es   p r esen i n   t h e   h ea lt h ca r u s i n g   B lo ck c h ai n .   B lo ck ch ai n   is   a   d is tr ib u ted   le d g er   w h ich   is   u s ed   f o r   m a k i n g   lo g s   an d   s to r in g   ev er y   tr a n s ac t io n   b lo ck   i n   d i s tr ib u ted   led g er   [ 2 ]   i.e .   w h e n ev er   p ar ticip a n t   p er f o r m s   tr an s ac tio n   o n   E MR’s  it  w ill  b r ec o r d e d   in   th led g er .   B lo ck ch ain   d ep en d s   o n   p r ev io u s l y   k n o w n   cr y p to g r ap h ic  m et h o d s   w h ic h   w il allo w   e v er y   n o d in   t h n et w o r k   to   p ar ticip ate  in   th in t er ac tio n   ( e. g .   s to r e   in f o r m atio n ,   ex c h a n g o f   i n f o r m atio n ,   an d   v ie w   th at   in f o r m atio n ) ,   w it h o u h a v in g   p r io r   tr u s b et w ee n   th p ar ticip an t s   o f   t h n et w o r k .   T h er is   n o   ce n tr al  au th o r it y   in   b lo ck c h ai n   s y s te m   i n s tead ,   tr an s ac tio n   b lo ck s   ar r ec o r d ed   an d   d is tr ib u ted   to   all  t h p ee r s   i n   t h n e t w o r k   [ 6 ] .   So ,   all  p ar ticip an ts   in   t h n et w o r k   w i ll   k n o w   ev er y   i n ter ac tio n   w it h   b lo ck ch ai n   a n d   r eq u ir e s   it   t o   b v er if ied   b ef o r ad d in g   to   th b lo c k ch ai n ,   w h ic h   w ill  e n ab le  tr u s t - le s s   in ter ac tio n   b et w ee n   th p ee r s   in   t h n et w o r k   [ 7 ] .   T h b l o ck   o n ce   ad d ed   to   th b lo ck ch a in   ca n   n ei th er   b d elete d   n o r   u p d ated   i.e .   it is   i m m u tab le.   I n   b lo ck ch a in   b ased   HI E ,   t h p atien h as  t h o w n er s h ip   o f   th m ed ical  r ec o r d s ,   in   co n tr ad ictio n   to   tr ad itio n al  ar ch itec tu r e,   w h er e   ce n tr al  a u t h o r it y   co n tr o ls   ac ce s s es   an d   d is tr ib u tes   d a ta  ac r o s s   n e t w o r k   [ 8 ] .   I n   th is   s y s te m   m ed ical   r ec o r d   ac ce s s   i s   p er m i tted   to   o n l y   li m i ted   h ea lt h ca r en titi e s   ( p eo p le  o r   o r g an izatio n s ) .   Data   s h ar ed   ac r o s s   t h b lo ck ch ain   n e t w o r k   e n ab les  n ea r   r ea ti m e   u p d ates  ac r o s s   all   h ea lt h ca r en t ities .   Dis tr ib u ted   led g er   allo w s   s ec u r ac ce s s   to   p atie n d ata  [ 9] .   Data   r ed u n d an c y   i s   r ed u ce d   as  t h s a m co p y   o f   d ata  is   av ailab le  to   all  p ee r s   i n   n et w o r k .   P r iv ac y   a n d   co n f i d en tialit y   in   b lo ck c h ai n   n et wo r k   is   m ai n tai n ed   b y   r estrictin g   f e w   n o d es to   ac ce s s   d ata.   d.   H y p er led g er   f ab r ic  to   s u p p o r t p r iv ate  d ata   T h p r o p o s ed   s y s te m   r eq u ir e s   th at  s o m in f o r m at io n   to   b p r iv ate  t o   s o m p ar ticip an t s   an d   s h o u ld   n o b s ee n   b y   o t h er   p ar ticip an ts   i n   t h n e t w o r k ,   f o r   e. g .   t h e   r esear ch   o r g an izat io n s   a n d   in s u r a n ce   co m p an ie s   n ee d   n o to   k n o w   all  t h tr an s ac tio n s   i n   th n et w o r k   [ 10 ] .   T h o th er   p er m i s s io n ed   b l o ck ch ai n   n et w o r k   r eq u ir es  th at  all  p ar ticip an ts   s h o u ld   h av s a m v ie w   o f   t h d is tr ib u ted - led g er ,   w h ic h   m ak es  it  d if f ic u lt  to   s u p p o r p r iv ate  d ata  f o r   v ar io u s   d if f er en t   p ar ticip an t s   w h er ea s   H y p er - led g er   f ab r ic  p r o v i d es  w a y   to   k ee p   ce r tain   d ata/tr an s ac tio n s   co n f i d en tial a m o n g   a   s u b s et  o f   m e m b er s   in   n et w o r k   [ 11 ].   e.   Ob j ec tiv es o f   HI E   s y s te m       Secu r e,   i m m u tab le  an d   d ec en t r alize d   E HR   d atab ase  w it h   p at ien t o w in g   h er   / h is   o w n   h ea l t h   d ata   E as y   to   s h ar s elec ti v o r   all  E HR s   as c o n s e n ted   b y   th p atie n t   Fu ll  m ed ical  h is to r y   o f   p atien t a t o n s i n g le  p o in t   E as y   v er if icat io n   o f   m ed ical  p r escr ip tio n   R ed a cted   E HR s   f o r   r esear ch   p u r p o s es   I n cr ea s ed   tr an s p ar en c y   No   in s u r an ce   f r au d       2.   T E CH NO L O G I CA L   DE T A I L S   B a s ic  co n ce p t o h yp erled g er f a b r ic   Fab r ic  n et w o r k   is   d is tr ib u ted   p er m i s s io n   b ased   w h ic h   r eq u ir es  its   u s er s   to   s ig n - u p   b ef o r u s i n g   it .   Usi n g   H y p er led g er   m o d ell in g   an d   ac ce s s   co n tr o la n g u a g es,  p er m i s s io n i n g   o n   t h n et w o r k   is   co n tr o lled   [ 1 2 ] .   I is   i m p le m e n tatio n   o f   DI L   ( Dis tr ib u ted   L ed g er   T ec h n o lo g y )   w h ic h   p r o v id es  E n ter p r is r ea d y   n et w o r k   s ca lab ilit y ,   s e c u r it y ,   p er f o r m an ce   an d   co n f id e n tiali t y   i n   f le x ib le  b lo ck ch ai n   ar ch itect u r [ 13 ].   L ik o th er   b lo ck ch ai n s   Fab r ic  al s o   h as  led g er   w h ich   u s es  s m ar co n t r ac w h ic h   i s   ca lled   a s   c h ain co d e.   Hy p er led g e r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g   I SS N:  2088 - 8708       Hea lth ca r in fo r ma tio n   ex ch a n g u s in g   b lo ck ch a in   tech n o lo g ( A .   Mu r u g a n )   423   Fab r ic  b lo ck ch ai n   h as  co n f ig u r ab le  an d   m o d u lar   ar ch itect u r e   w h ich   en ab les   o p ti m izat i o n ,   in n o v at io n   a n d   v er s atili t y   f o r   d if f er e n t i n d u s tr ial  u s e - ca s e s   [ 14 ] .   Un li k o th er   d is tr ib u ted   led g er   p latf o r m   H y p er led g er   f ab r i allo w s   s m ar co n tr ac to   b e   w r itte n   i n   v ar io u s   g e n er al  p u r p o s lan g u a g es   s u c h   as   Go ,   No d e. j s   an d   J a v a   r ath er   th a n   u s in g   Do m ai n - Sp ec if i c   L a n g u a g es ( DS L ) .   Un lik o t h er   p er m is s io n - le s s   n et w o r k ,   Fa b r ic  is   f u l l y   p er m is s io n ed   p latf o r m ; i m ea n s   t h at,   all  th p ar ticip a n ts   i n   t h n e t w o r k   ar k n o w n   to   ea ch   o t h er ,   r ath er   t h an   a n o n y m o u s   an d   th er e f o r f u ll y   u n tr u s t ed .   H y p er led g er   Fab r ic  allo w s   n e w   ar c h itect u r ca l led   as  ex ec u te - o r d er - v alid ate  f o r   tr an s ac tio n s   i n   th n et w o r k   [ 15 ] .   T h is   ar ch ite ctu r o v er co m es  v ar io u s   ch all en g e s   f ac ed   b y   t h o r d er     ex ec u te  -   m o d el  lik e   r esil ien c y ,   f le x ib ilit y ,   s ca lab il it y ,   p er f o r m an ce   an d   co n f id e n tialit y   b y   s ep ar atin g   t h e   tr a n s ac tio n   f lo w   in to   th r ee   s tep s 1 .   E x ec u te  tr an s ac tio n   an d   ch ec k   it s   co r r ec tn es s ,   2 .   Or d e r   tr an s ac tio n s   u s i n g   co n s e n s u s   p r o to co l,   3 .   B ef o r co m m itti n g   tr a n s ac t io n s   to   t h led g e r   v alid ate  th e m   ag a in s an   ap p licati on - s p ec i f i c   en d o r s e m e n p o lic y .   H y p er le d g er   Fab r ic  p r o v id es  m u lti - la y er   p er m is s io n s   w h ich   allo ws  o w n er   o f   d ata  to   co n tr o w h ic h   p ar t o f   d ata  is   ac ce s s ed   [ 16 ].     2 . 1 .   F un ct io na litie s   o f   H y perledg er   F a bric   2 . 1 . 1 .   I dentit y   m a na g e m e nt   H y p er led g er   Fab r ic  en ab les  p er m is s io n ed   n et w o r k   b y   p r o v id in g   m e m b er s h ip   id en ti t y   s er v ices  [ 17 ] .   T h is   s er v ice  is   r esp o n s ib le  f o r   m an a g i n g   u s er   I D’ s   a n d   also   au th e n tica tes all  n et w o r k   p ar tic ip an ts .       2 . 1 . 2 .   P riv a cy   a nd   c o nfident ia lity   I allo w s   co m p et in g   b u s in e s s es   an d   g r o u p   th at  n ee d s   t h eir   tr an s ac tio n s   to   b co n f id en tial  a n d   p r iv ate  to   co ex is o n   o n n et w o r k .   Me m b er s   o f   t h n et w o r k   u s p r iv ate  ch a n n el  to   m ai n tai n   co n f id e n tiali t y   an d   p r iv ac y   in   tr an s ac tio n s   [ 18 ] .   A   m e m b er   w h o   d o esn h a v ac ce s s   to   th p r iv ate  ch a n n el  w o n b ab le  to   s ee   ch a n n el  i n f o r m atio n ,   tr an s ac tio n s   o n   t h at  c h an n el  a n d   m e m b er s   o f   it.     2 . 1 . 3 .   Cha inco de  f un ct io na lity   C h ai n co d w h ich   is   also   ca lled   as  s m ar t   co n tr ac t   m a n a g es  b u s i n e s s   lo g ic  a g r ee d   b y   all   t h p ar ticip an ts   in   t h n et w o r k   [ 1 9 ] .   I is   b asic ally   p r o g r a m   wr itten   i n   p r o g r a m m in g   la n g u a g es  s u c h   as  Go ,   J av a   an d   n o d e. j s .   T h is   p r o g r a m   r u n s   o n   Do ck er   co n tai n er   w h ic h   i s   s ec u r ed   an d   is o lated   f r o m   o th er   p ee r   p r o ce s s es      2 . 1 . 4 .   M o du la d esig n   H y p er led g er   Fab r ic  p r o v id es  f u n ctio n al  ch o ice  to   n et w o r k   d esig n er s   b y   i m p le m en tin g   m o d u la r   ar ch itect u r [ 20 ] .   I allo w s   p ar ticu lar   al g o r ith m s   e n cr y p tio n ,   o r d er in g   an d   id en tit y   to   b p lu g g ed   in to   a n y   f ab r ic  n e t w o r k .   T h is   r esu lts   i n   u n iv er s a ar ch itectu r e   f o r   b l o ck ch ai n   w h ic h   ca n   b ad o p t ed   b y   an y   p u b lic  o r   in d u s tr y   d o m ain   w it h   t h g u ar an tee  t h at  t h n et w o r k   w ill   b in ter - o p er ab le  ac r o s s   r eg u lato r y ,   m ar k e a n d   g eo g r ap h ical  b o u n d ar ies [ 2 1 ].     2 . 2 .   H y perledg er   co m po s er   H y p er led g er   C o m p o s er   is   s e o f   co llab o r atio n   to o ls   f o r   b u ild in g   b lo ck c h ai n   b u s in e s s   n et w o r k s   th a t   m ak e s   it   s i m p le   a n d   f a s f o r   b u s i n es s   o w n er s   an d   d e v el o p er s   to   cr ea te  s m ar co n tr ac ts   an d   b lo ck c h ai n   ap p licatio n s   to   s o lv b u s i n es s   p r o b lem s .   I s u p p o r ts   ex i s t in g   H y p er led g er   f ab r ic  b lo ck ch ain   r u n t i m a n d   in f r astru ct u r e,   w h ic h   s u p p o r p lu g g ab le  co n s cio u s   p r o to co w h ic h   e n s u r es  t h at  tr a n s a ctio n s   ar v alid ated   ac co r d in g   to   th p o lic y   d esi g n ed   b y   p ar ticip an ts   o f   th b u s i n ess   n e t w o r k .       3.   SYST E M   DE SI G N   3 . 1 .   Sy s t e m   o v er v iew   T h F ig u r e   1   s h o w s   s y s t e m   o v er v ie w   o f   p er s o n al  h e alth ca r in f o r m atio n   ex c h an g s y s te m .   I co n s is o f   f o llo w i n g   e n titi es  w h ic h   in c lu d ed ,   n a m el y   p atien t,  e m er g en c y   co n tact,   h o s p itals ,   i n s u r an c e   co m p a n y ,   r esear c h   o r g an iza tio n ,   d o cto r ,   p h ar m ac is t a n d   th p atien ts   p r iv ate  b lo ck c h ai n   n e t w o r k .     3 . 2 .   H I E   Sy s t e m   E ntit ies   3 . 1 . 1 .   P a t ient / u s er   P atien t/Us er   i s   th e   o w n er   o f   th n et w o r k   a n d   h as   co m p let co n tr o o v er   h i s   p er s o n al  h ea lth   d ata.   P atien is   r esp o n s ib le  f o r   r ev o k in g ,   g r a n ti n g   an d   d en y in g   d ata  ac ce s s   to   th o th er   p ee r s   in   t h n et w o r k   s u c h   as   d o cto r s ,   h o s p itals ,   in s u r an ce   co m p a n i es  a n d   r esear ch   o r g a n izatio n s   [ 21 ] .   W h ile  tak i n g   m e d ical  tr ea t m en t   f r o m   d o cto r s   p atien t   ca n   s h ar h is   E lectr o n ic  Hea lt h   R ec o r d s   w ith   t h d o cto r   b y   g r a n ti n g   r ea d   ac ce s s   r ig h ts   an d   w h en   tr ea t m en t   is   co m p l eted   p atien ca n   r ev o k e   ac ce s s   r ig h t s   f r o m   d o cto r   to   d ec lin f u r th er   ac ce s s   to   HE R .   Si m ilar l y ,   p atie n c an   g r an t,  d en y   o r   r ev o k ac ce s s   t o   o th er   p ee r s   co n n ec ted   in   th n et w o r k   s u ch   as,   r esear ch   o r g an izatio n s ,   i n s u r a n ce   co m p an ie s .   B esid es  th i s ,   th p atien ca n   r ec o r d   s o m p er s o n al  in f o r m at io n   lik d ail y   h ea lt h   r o u ti n e,   aller g ies o r   an y   o th er   r elate d   d ata  w h ic h   w ill i n   i m p r o v in g   m ed ical  tr ea t m en t.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N :   2088 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   1 Feb r u ar y   2 0 2 0   :   421   -   426   424   3 . 1 . 2 .   Do ct o r/p ra ct it io ner   P atien t/ User   ca n   ap p o in h e alth ca r p r o f ess io n al  s u c h   as  d o cto r   to   g iv m ed ical  tr ea tm en o r   to   p er f o r m   s o m m ed ical  test s   a n d   g i v th e m   ac ce s s   to   h i s   E HR s .   W h e n   m o r th a n   o n d o cto r   ar in v o lv ed   in   p r o v id in g   tr ea t m e n t   to   p atie n t   th e   d o cto r   m a y   r eq u es p atie n to   g i v p er m is s io n   to   o th er   d o cto r   d o cto r s   to   ac ce s s   p atie n ts   m ed ical  r ec o r d s .   T h d o cto r s   ca n   r ea d   p r ev io u s   b lo ck s   co n tai n i n g   m ed i ca r ec o r d s   an d   ca n   ad d   n e w   b lo ck   i n   th b lo ck c h a in   w it h   cu r r en m ed ical  r ec o r d   af ter   g etti n g   p er m is s io n   f r o m   th p atien t.     3 . 1 . 3 .   H ea lt ins ura nce  co m pa ny   P atien ca n   allo w   Hea lt h   I n s u r a n ce   C o m p a n y   to   ac ce s s   th eir   E lectr o n ic  Hea lth   R e co r d s   [ 22 ] .   I n s u r an ce   co m p a n y   i n   r etu r n   ca n   s u g g e s b etter   in s u r an ce   p o li cy   b y   a n al y s i n g   p atien ts   HE R s .   I n   ad d itio n   to   t h is   th in s u r er s   w ill  h av a   tr u s ted   s o u r ce   o f   h ea lt h ca r d ata  b ased   o n   w h ic h   t h e y   m a k b etter   d ec is io n s   [ 23 ].     3 . 1 . 4 .   Resea rc h o rg a niza t io ns   R esear ch   o r g a n izatio n s   ca n   r eq u est  ac ce s s   f o r   p atien t’ s   m ed ical  h is to r y   f o r   m ed ic al  r esear ch   p u r p o s es.  P atien t s   m ed ical   h i s to r y   w ill  h elp s   r esear c h   o r g a n izatio n s   in   i m p r o v i n g   h ea lth   s er v ices,   d ev elo p m en t   o f   m o r e f f ec tiv d iag n o s tics   an d   tr ea t m e n ts ,   in s i g h ts   in to   ca u s o f   d is ea s e s   an d   id en ti f i ca tio n   o f   p u b lic  h ea lt h   r is k s   [ 23 ].           Fig u r 1 .   HI E   s y s te m   u s i n g   b l o ck ch ai n       3 . 3 .   H I E   s y s t e m   pa rt icipa nts a nd   per m is s io ns   T ab le  1   s h o w   t h Hea lt h   I n f o r m atio n   E x c h an g e   s y s te m   p ar ti cip an ts   a n d   p er m i s s io n s .       T ab le  1 .   HI E   s y s te m   p ar ticip an ts   a n d   p er m is s io n s   S R .   N o .   P a r t i c i p a n t   P e r mi ssi o n s   1   P r a c t i t i o n e r   /   D o c t o r   -   R e q u e st   R e a d   o r   W r i t e   p e r mi ssi o n   o n   EH R s   -   R e q u e st   R e a d   o r   w r i t e   p e r mi ssi o n   f o r   o t h e r   p r a c t i t i o n e r s t o   a c c e ss H E R   2   P a t i e n t   /   U se r   -   R e a d   H ER   -   G i v e   p e r mi ssi o n   t o   P r a c t i t i o n e r   o r   d o c t o r   t o   r e a d   o r   w r i t e   H ER   -   R e v o c a t i o n   o f   r e a d   o r   w r i t e   p e r mi ssi o n   f r o m p r a c t i t i o n e r   o r   d o c t o r s   -   P e r mi t   e me r g e n c y   c o n t a c t   t o   r e a d   o r   g r a n t   p e r mi ss i o n   3   R e se a r c h   o r g a n i z a t i o n   -   R e a d   p e r mi ss i o n e d   EH R s   4   I n su r a n c e   C o mp a n y   -   R e a d   p e r mi ss i o n e d   EH R s       3 . 4 .   G o a ls   T h m ai n   g o al  o f   t h is   p r o p o s ed   s y s te m   is   to   p r o v id w a y   t o   s to r an d   s h ar th h ea lt h   i n f o r m atio n   in   m o r e   s ec u r ed   an d   ef f ec ti v m an n er   [ 24 ] .   T h p atien t’ s   E H R   m u s t b co n s is ten t,  a v ailab l w h en   n ee d ed   an d   o n l y   p atie n s h o u ld   co n tr o t h ter m s   o f   it s   ac ce s s .   T h s ec o n d ar y   g o al  is   to   s h ar th E H R   i n   s u c h   w a y   t h at   its   s tr u ct u r an d   th m ea n i n g   m u s b ea s il y   u n d er s ta n d ab le  to   im p r o v d ata  u tili za tio n   wh ich   w il l   r esu lt  i n   g o o d   p atien t c ar e .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g   I SS N:  2088 - 8708       Hea lth ca r in fo r ma tio n   ex ch a n g u s in g   b lo ck ch a in   tech n o lo g ( A .   Mu r u g a n )   425   3 . 5 .   B a ck up   a cc es s   s y s t e m   T h p r o p o s ed   s y s te m   i s   to   b e   im p le m e n ted   u s i n g   H y p er led g er   f ab r ic  w h ich   i s   h i g h l y   p er m is s io n e d   b lo ck ch ai n   w h er all  th ac ce s s   r ig h t s   o f   E M R s   ar w it h   o w n er   o f   t h n et w o r k   i.e .   P atien t .   Ho w e v er ,   in   t h ca s o f   a n   e m er g en c y   a n d   w it h   t h p atie n u n ab le  to   g iv e   ac ce s s   h is   m ed ical  r ec o r d s ,   th er m u s b a n   ab ilit y   to   v ie w   ce r tain   in f o r m atio n   i n   o r d er   to   p r o v id th b est  p o s s ib le  ca r e.   So   i n   t h p r o p o s ed   s y s te m   a   b ac k u p   ac ce s s   s y s te m   i s   p r o v i d ed   in   o r d er   to   g ai n   p ar tial a cc ess   to   p atie n t s   E lectr o n ic  Me d ical  R ec o r d s .   T h is   ca n   b d o n e   u s i n g   w ea r ab le  I OT   d ev ice  [ 25] .   T h m ed ical   r ep r esen tati v es   ca n   s ca n   I O T   d ev ice  in   ca s o f   e m er g e n c y   s i tu at io n   to   g ai n   ac ce s s   to   cr itica h ea lt h ca r i n f o r m atio n   li k b lo o d   g r o u p ,   aller g ie s ,   ag e,   an d   cr itical  d ec ea s i n f o r m atio n .   T h is   w o u ld   e n ab le  d o cto r s   to   p r o v id th b es ca r p o s s ib l to   p atien i n   a n   e m er g e n c y   s it u atio n .       4.   CO NCLU SI O N   T h is   w o r k   p r o p o s es  aB lo ck ch ain   e n ab led   Hea lth ca r I n f o r m at io n   E x c h a n g s y s te m   w h ic h   w il l   p r o v id s o lu tio n   to   v ar io u s   ch allen g es  s u ch   as  i n te g r it y ,   d at in ter o p er ab ilit y   a n d   I n teg r ati o n   o f   b lo c k ch ai n   i n   HI E   w il allo w   ac ce s s   to   h i s to r ic   an d   au t h en tic  h ea lth ca r d a ta.   I n   ad d itio n   to   th i s   t h p r o p o s ed   s y s te m   i s   al s o   u s ed   in   o th er   asp ec ts   o f   h ea l th ca r s u c h   as  i m p r o v i n g   th e   in s u r an ce   clai m   a n d   m a k i n g   d ata  av ailab le  f o r   r esear ch   o r g an izat io n s .       RE F E R E NC E S   [1 ]   X .   Z h a n g ,   Blo c k c h a in   S u p p o rt  f o F lex ib le  Qu e ries   w it h   G r a n u lar  Ac c e ss   Co n tro t o   El e c tro n ic  M e d ica Re c o rd (EM R) , 2 0 1 8   IEE E   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   Co mm u n ic a ti o n ( ICC) 2 0 1 8 .   [2 ]   R J . Kra w iec ,   e a l . ,   Blo c k c h a in :   Op p o rtu n it ies   f o h e a lt h   c a re ,   2 0 1 6 .   Av a il a b le:  h tt p s: // ww w 2 . d e lo it te.co m /u s/e n /p a g e s/p u b li c - se c to r/article s/b lo c k c h a in - o p p o rt u n i ti e s - f o r - h e a lt h - c a re . h tm l.   [3 ]   X .   L ian g , e a l . ,   In teg ra ti n g   b l o c k c h a in   f o d a ta  sh a rin g   a n d   c o ll a b o ra ti o n   i n   m o b il e   h e a lt h c a re   a p p li c a ti o n s , 2 0 1 7   IEE 2 8 th   A n n u a I n te rn a ti o n a S y mp o si u o n   Per so n a l ,   In d o o r ,   a n d   M o b il e   Ra d i o   Co mm u n ica ti o n ( PIM RC) 2 0 1 7 .   [4 ]   C .   Esp o sit o , e a l . ,   Blo c k c h a in A   P a n a c e a   f o He a lt h c a re   Clo u d - Ba se d   Da ta  S e c u rit y   a n d   P riv a c y ?   IEE Clo u d   Co mp u t in g ,v ol .   5 ,   p p .   31 - 37 2 0 1 8 .   [5 ]   W h it e p a p e r, M e d ica lch a in ,   2 0 1 8 .   A v a il a b le:  h tt p s:// m e d ica lch a in . c o m /en / w h it e p a p e r/   [6 ]   H y p e rled g e r   F a b ric   -   In tro d u c t io n , ”  A v a il a b le:  h tt p s:// m e d iu m . c o m /co in m o n k s/h y p e rled g e r - f a b r ic - in tro d u c ti o n - 2 2 8 2 e 9 5 5 c a 6 e .   [7 ]   H y p e rled g e F a b r ic  A   Blo c k c h a in   P latf o rm   f o th e   En terp rise ,   A v a il a b le:  h tt p s:// h y p e rled g e r - f a b ric.rea d th e d o c s.io /en /rele a se - 1 . 2 /   [8 ]   F . Be n h a m o u d a , e a l . ,   S u p p o r ti n g   P riv a te  Da ta   o n   H y p e rled g e F a b ric  w it h   S e c u re   M u lt ip a rty   Co m p u tatio n , 2 0 1 8   IEE In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   Clo u d   En g in e e rin g 2 0 1 8 .   [9 ]   H y p e rled g e F a b ric  F u n c ti o n a li ti e s ,   A v a il a b le:  h tt p s:/ /h y p e rled g e r - f a b ric.rea d th e d o c s.i o /en /rele a se - 1 . 2 /   f u n c ti o n a li ti e s. h tm l.   [1 0 ]   W h it e   P a p e r ,   Blo c k c h a in   f o He a lt h c a re ,   2 0 1 8 .   Av a il a b le:  h tt p s:// w ww . e h id c . o rg /sit e s/d e f a u lt /f il e s/ r e so u rc e s/f il e s/ b lo c k c h a in - f o r - h e a lt h c a re - 3 4 1 . p d f .   [1 1 ]   L .   M e rtz,  (Blo c k )   Ch a in   Re a c ti o n A   Blo c k c h a in   Re v o lu ti o n   S w e e p in to   He a lt h   Ca re ,   Off e rin g   th e   P o ss ib il it y   f o a   M u c h - Ne e d e d   Da ta S o lu t io n , ”  I EE Pu lse ,v ol .   9 ,   pp .   4 - 7 2 0 1 8 .   [1 2 ]   K .   P e ters o n ,   e a l . ,   Blo c k c h a in - Ba se d   A p p ro a c h   t o   He a lt h   In f o rm a ti o n   Ex c h a n g e   Ne tw o r k s , A v a il a b le:  h tt p s:/ /www . h e a lt h it . g o v /sit e s/d e fa u lt /f il e s/1 2 - 55 - b l o c k c h a in - b a se d - a p p ro a c h - f in a l. p d f .   [1 3 ]   A .   M u ru g a n ,   T u sh a r   C h e c h a re ,   B.   M u rig a n a n th a m ,   S .   G a n e sh   Ku m a r,   He a lt h c a re   In f o r m a ti o n   Ex c h a n g e   (HIE)  Us in g   H y p e rled g e F a b ric Bl o c k c h a in , V o l u m e   1 1   |   0 5 - S p e c ial  Iss u e ,   P a g e s: 1 4 2 0 - 1 4 2 4 .   [1 4 ]   A le v ti n a Du b o v it sk a y a 1, 2   Zh ig a n g   X u 3   S a m u e R y u 4   M ich a e S c h u m a c h e r ,   a n d   F u sh e n g   W a n g 5,   S e c u re   a n d   T ru sta b le E lec tro n ic M e d ica Re c o rd s S h a rin g   u si n g   Blo c k c h a in ,   AMIA   A n n u S y m p   P r o c .   2 0 1 7 2 0 1 7 6 5 0 6 5 9 .   [1 5 ]   A riel  Ek b la w   ,   A sa p h   A z a ria  ,   Jo h n   D.  Ha lam k a ,     ,   A n d re w   L ip p m a n , A   Ca s e   S tu d y   f o Blo c k c h a i n   in   He a lt h c a re M e d Re c   p ro to ty p e   f o e lec tro n i c   h e a lt h   re c o rd s a n d   m e d ica re se a rc h   d a ta W h it e   P a p e r,   A u g u 2 0 1 6 .   [1 6 ]   Off ic e   o f   th e   Na ti o n a Co o rd in a t o f o He a lt h   In f o rm a ti o n   T e c h n o lo g y .   (2 0 1 5 ).   V e rsio n   1 . 0 .   Co n n e c ti n g   He a lt h   a n d   Ca re   f o th e   Na ti o n sh a re d   n a ti o n w id e   in t e ro p e ra b il it y   ro a d m a p .   [ On li n e ]   A v a il a b le:   h tt p s:/ /www . h e a lt h it . g o v /sit e s/d e fa u lt /f il e s/h ie - in tero p e ra b il it y /n a ti o n w id e - in tero p e ra b il it y ro a d m a p - fin a l - v e rsio n - 1 . 0 . p d f     [1 7 ]     A b o u th e   E p id e m ic.”  U. S .   De p a rtm e n o f   He a lt h   &   Hu m a n   S e rv ice s.  [ On li n e ]   A v a il a b le:  h tt p : // ww w . h h s.g o v /o p i o i d s/a b o u t - th e - e p id e m ic/.   A c c e ss e d   A u g .   4 ,   2 0 1 6 .   [1 8 ]   Re se a r c h   W e   S u p p o rt .   P a t ien t - Ce n tere d   Ou tc o m e Re se a rc h   In stit u te  (p c o ri) .   [ On li n e ]   A v a il a b le:   h tt p : // ww w . p c o ri. o rg /res e a rc h - re su lt s/re se a rc h - we - su p p o r t.   A c c e ss e d   A u g .   4 ,   2 0 1 6 .   [1 9 ]   P re c isio n   M e d ici n e   In it iativ e   Co h o rt  P r o g ra m .   Na ti o n a In stit u tes   o f   He a lt h .   [ O n li n e ]   A v a il a b le:  h tt p s:/ /www . n ih . g o v /p re c isio n - m e d icin e - in it iativ e - c o h o rt - p ro g ra m .   A c c e ss e d   A u g .   4 ,   2 0 1 6 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N :   2088 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   1 Feb r u ar y   2 0 2 0   :   421   -   426   426   [2 0 ]   F a c S h e e t:   P re sid e n t   Ob a m a ’s  P re c isio n   M e d icin e   I n it iativ e .   T h e   W h it e   Ho u se   Brief in g   Ro o m .   Ja n .   3 0 ,   2 0 1 5 .   [ On li n e ]   A v a il a b le:  h tt p s:// ww w . w h it e h o u se . g o v /t h e - p re ss - o f f i c e /2 0 1 5 / 0 1 /3 0 /f a c t - sh e e tp re si d e n t - o b a m a - s - p re c isio n - m e d icin e - in it iativ e .   [2 1 ]   F o rre st  P .   Blo c k c h a in   a n d   n o n   f in a n c ial  se rv ice s u se   c a se s.   L in k e d in .   2 0 1 6 .   h tt p s:// ww w . li n k e d in . c o m /p u lse /b lo c k c h a in - n o n - f i n a n c ial - se rv ice s - u se - c a se s - p a u l - fo rre st A c c e ss e d   M a y   2 8 ,   2 0 1 7 . G o o g le S c h o lar   [2 2 ]   T a p sc o tt   D,  T a p sc o tt   A .   T h e   i m p a c o f   th e   b lo c k c h a i n   g o e b e y o n d   f in a n c ial  s e rv ice s. H a rv a rd   Bu sin e ss Re v ie w .   2 0 1 6 .   h tt p s: // h b r. o rg /2 0 1 6 /0 5 /t h e - im p a c t - of - th e - b lo c k c h a in - g o e s - b e y o n d - f in a n c ial - se rv ice s A c c e ss e d   Ja n u a ry   2 5 ,   2 0 1 7 . G o o g le S c h o lar   [2 3 ]   P o p p e N.   B u sin e ss   g ian ts  t o   a n n o u n c e   c re a ti o n   o f   a   c o m p u ti n g   sy st e m   b a se d   o n   Et h e re u m . T h e   Ne w   Yo rk   T i m e s .   2017 .   h tt p s:// w ww . n y ti m e s.co m /2 0 1 7 / 0 2 / 2 7 /b u sin e ss /d e a lb o o k /eth e re u m - a ll ian c e - b u sin e ss - b a n k in g - se c u rit y . h t m l .   Ac c e s se d   M a rc h   1 ,   2 0 1 7 . G o o g le S c h o lar   [2 4 ]   Be li n k y   M ,   Re n n ick   E,   V e it c h   A .   T h e   F in tec h   2 . 0   P a p e r:  re b o o t in g   f in a n c ial  se r v ice s. S a n tan d e r   In n o V e n tu re s .   2 0 1 5 .   h t tp :/ /sa n tan d e rin n o v e n tu re s.co m /w p - c o n ten t/ u p l o a d s/2 0 1 5 /0 6 /T h e - F in tec h - 2 - 0 - P a p e r. p d f A c c e ss e d   M a rc h   1 ,   2 0 1 7 . G o o g le S c h o lar   [2 5 ]   M e tt ler  M .   Blo c k c h a in   tec h n o l o g y   in   h e a lt h c a re th e   re v o lu ti o n   st a rts  h e re . IEE E   1 8 th   I n tern a ti o n a l   Co n f e re n c e   o n   e - He a lt h   Ne tw o rk in g ,   S e p te m b e 1 4 1 6 ,   P isc a taw a y ,   NJ IEE E,   2 0 1 6 .     h tt p : // iee e x p lo re . iee e . o rg /stam p /st a m p . jsp ? a rn u m b e r= 7 7 4 9 5 1 0 .   A c c e ss e d   M a rc h   3 ,   2 0 1 7     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.