A Blockchain System for Mobile Health Applications and Services

• Autor(a) principal: Santos, João Alexandre de Aguiar Amaral dos
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/10509
• topic: Aplicações Móveis; Bases de Dados Distribuídas; Blockchain; Estado da Arte; Saúde; Segurança; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e Informática

Com o aparecimento das tecnologias blockchain, o crescimento e adaptação de características criptográficas levaram à exploração de novos usos em novas áreas, como a computação móvel para a saúde (m-Health). Atualmente, estas tecnologias são implementadas primáriamente como mecanismos para manter os registos de saúde eletrónicos seguros. No entanto, novos estudos têm provado que estas apresentam-se como uma ferramenta poderosa para promover o controlo da informação de saúde pelos próprios pacientes e possibilita a existência de um historial médico sem alterações errôneas, para além da responsabilização dos profissionais de saúde. Nos últimos anos, verificou-se um rápido crescimento da área da m-Health, sustentada numa arquitetura orientada a serviços, levando a que a adaptação de mecanismos de blockchain em aplicações de saúde gerasse a possibilidade da existência de um serviço mais descentralizado, pessoal e disponível. A ideia de adaptar tecnologia blockchain na área da prestação de serviços de saúde apresenta inicialmente alguns pontos críticos, como por exemplo como é que é assegurada a segurança e a privacidade da informação de saúde guardada na blockchain. Normalmente, num sistema completamente descentralizado, a informação tem de estar completamente disponível a atores externos e tem de ser guardada de forma distribuída. Embora o armazenamento da informação de forma distribuída não apresente dificuldades, a particulariedade do tipo de informação que é guardada na blockchain e de que maneira esta é mantida privada e segura são questões problemáticas já conhecidas. Um breve estudo desta tecnologia é suficiente para concluir que não é adequado um registo médico de um paciente ser guardado na blockchain, uma vez que, devido ao tamanho do registo, iria gerar problemas de escalabilidade com o aumento do número de pacientes. Perante esta situação, o desempenho da blockchain iria diminuir e seria necessária uma quantidade demasiado elevada de poder computacional para a realização de tarefas básicas, gerando ainda um aumento nos requisitos de armazenamento e de transmissão em rede. Embora a blockchain não tenha capacidade para guardar a informação completa de um paciente, as suas características permitem que seja utilizada para guardar outros dados relacionados com a privacidade da informação da saúde. Deste modo, é precisamente no registo e controlo de acesso à informação de saúde que a tecnologia blockchain promete inovar. Ao registar todos os acessos à informação de saúde de um paciente, é possível criar um registo com a identificação e a autentificação de todos os utilizadores do sistema que requereram o acesso a determinada informação de saúde. Portanto, um registo de acesso consegue ser criado com uma pequena quantidade de informação, como um timestamp, com a identificação do utilizador que está a aceder aos dados e com a identificação do utilizador cujos dados estão a ser acedidos. Uma das grandes vantagens de registar a informação dos acessos numa blockchain é o facto de os registos serem distribuídos por várias localizações, sendo estas imutáveis e tolerantes a falhas e públicos. Deste modo, verifica-se que os problemas de escalabilidade, associados ao tamanho reduzido do registo, que surgem ao guardar informação na blockchain discutidos previamente conseguem ter um impacto mais reduzido. Contudo, apesar das vantagens desta tecnologia, alguns dos aspetos da sua integração desta em m-Health não são compatíveis com a natureza da informação de saúde de um paciente. Para acomodar tecnologia blockchain na área da saúde, é necessário que o sistema seja construído com várias restrições em mente. Uma destas restrições é o facto de que a informação presente na blockchain é normalmente pública, o que entra em conflito com o direito à privacidade dos pacientes e leva à necessidade de encriptar a informação. Outra restrição é o facto de como identificar um utilizador num registo de acesso, uma vez que normalmente a informação dos utilizadores é anónima. O objetivo desta dissertação é estudar como a tecnologia blockchain consegue ser conjugada com a informação de saúde recolhida ou processada por aplicações móveis. Com a finalidade de alcançar esse objetivo, foi desenvolvido um protótipo de uma solução baseada em blockchain para controlar acesso à informação de saúde. Este protótipo para além de oferecer uma segurança melhorada da informação, devido à implementação de mecanismos de criptografia, oferece um historial médico imutável ao armazenar informação de eventos de saúde numa blockchain. A esta construção foi ainda adicionado um sistema de armazenamento de dados anónimos baseado numa arquitetura de data lake. Posteriormente, este protótipo foi integrado num ambiente de teste, que consistiu em várias aplicações móveis, com o objetivo de testar detalhadamente a viabilidade e desempenho de propostas similares.