基于区块链的个人基因数据共享平台研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:av437556057
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传统的基因数据共享模式是以基因组学公司为中心,用户需要向基因组学公司支付一定的费用并提供DNA样本,基因组学公司对DNA样本进行检测之后会得到基因数据以及一份基因分析报告,用户仅获得基因分析报告,而基因组学公司拥有基因数据的所有权并且可以将用户基因数据出售给研究机构,这种中间商模式会导致基因数据价格制定不合理,同时在基因数据共享过程中存在个人隐私泄露的风险,这是大多数人抵触基因测序的重要原因,严重阻碍了基因组学的发展。区块链技术可以有效地解决基因数据共享过程中存在的问题,原因在于区块链本身具备的去中心化、数据不可篡改等特性。通过区块链与云存储相结合的方法存储基因数据,能够保证基因数据的安全存储,并通过压缩算法对基因数据进行压缩,可以实现高效的基因数据传输与存储;利用区块链中的智能合约机制,确保交易可追踪、抗否认与不可逆转;最后应用代理重加密技术实现基因数据访问授权,该方法既能保护数据所有者的隐私,又能实现数据共享访问授权。本文通过Hyperledger Fabric搭建区块链系统,并在其上实现了用户登录、基因数据存储、基因数据交易以及基因数据访问授权等功能模块,最终构建了一个基于区块链的个人基因数据共享平台,之后对所有模块进行功能测试,保证整个系统的可用性,并使用Hyperledger caliper区块链性能评估框架对区块链系统进行性能测试,实验结果表明区块链系统读/写吞吐量峰值分别为125tps和56tps,完全可以满足现实使用场景需求。本文提出的基于区块链的个人基因数据共享方法有效地解决了基因数据共享过程中存在的数据安全存储、可信交易以及用户隐私保护等问题,真正意义上地实现了安全可信的基因数据共享,吸引更多的人主动地参与到基因数据共享进程中,最大程度地发挥基因数据的价值,有助于打破基因数据碎片化现状,加速基因组学的发展。
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