Blokzincir tabanlı ıot sağlık platformu ile hasta verilerinin güvenli paylaşımı ve izlenmesi

Bu tez çalışması, hasta verilerinin güvenli, şeffaf, rol tabanlı ve gerçek zamanlı paylaşımını sağlamak amacıyla blokzincir teknolojisi ile IoT altyapısını bütünleştiren merkeziyetsiz bir sağlık platformunun tasarımını ve uygulanmasını sunmaktadır. Günümüzde sağlık sektöründe yaşanan veri ihlalleri, yetkisiz erişimler ve merkezi sistemlerdeki güvenlik açıkları, hasta mahremiyetinin korunması ve veri bütünlüğünün sağlanması açısından ciddi riskler oluşturmaktadır. Bu durum, özellikle hastaneler, evde bakım hizmetleri ve gelişmekte olan bölgelerde sağlık verilerinin güvenli bir şekilde yönetilmesini sağlayacak yeni nesil çözümlere duyulan ihtiyacı artırmıştır. Geliştirilen bu platform, geleneksel merkezi veri tabanlarının aksine dağıtık ve manipülasyona karşı dayanıklı bir altyapı sunarak, hem hasta verilerinin toplanmasını hem de bu verilerin güvenli ve kontrollü şekilde paylaşılmasını mümkün kılmaktadır. Sistem mimarisi üç temel katmandan oluşmaktadır: IoT veri toplama katmanı, blokzincir tabanlı güvenlik ve erişim yönetimi katmanı ve web tabanlı kullanıcı platformu. IoT katmanında Raspberry Pi cihazları, sıcaklık, nabız, tansiyon ve oksijen seviyesi gibi kritik sağlık verilerini sensörler aracılığıyla toplayarak blokzincire güvenli bir şekilde iletir. Bu yapı, yalnızca tek bir cihaz değil, gelecekte eklenebilecek farklı IoT cihazları ile genişletilebilecek esnek bir platform olarak tasarlanmıştır. Blokzincir katmanında geliştirilen özel akıllı sözleşmeler, hasta verilerinin değiştirilemez bir şekilde saklanmasını ve sadece yetkilendirilmiş kullanıcıların bu verilere erişebilmesini sağlar. Platform, rol tabanlı bir erişim kontrol mekanizması (Role-Based Access Control) kullanarak doktorlar, hastalar ve sağlık yöneticileri arasında farklı yetki seviyeleri tanımlar. Hastalar, MetaMask gibi dijital cüzdanlar üzerinden sisteme giriş yaparak hangi doktorun kendi verilerine erişebileceğini seçebilir ve diledikleri zaman bu izinleri geri çekebilir. Doktorlar ise yalnızca kendilerine yetki verilmiş hastaların verilerini görüntüleyebilir, böylece veri paylaşımı üzerinde tam bir hasta kontrolü sağlanmış olur. Bu özellik, blokzincir üzerinde uygulanan şifreleme ve akıllı sözleşmeler sayesinde merkezi bir kimlik doğrulama sistemine ihtiyaç duymadan, doğrudan zincir üzerinde güvence altına alınmaktadır. Web tabanlı kullanıcı arayüzü, hem hasta hem de doktor panellerini içeren kapsamlı bir sağlık platformu sunmaktadır. Hasta paneli, kullanıcının kendi sağlık verilerini gerçek zamanlı olarak takip etmesini, paylaşım izinlerini yönetmesini ve veri geçmişini görüntülemesini sağlar. Doktor paneli ise yetkilendirilmiş hastaların verilerini grafiksel olarak sunar, kritik değişimlerde anlık uyarılar gönderir ve tıbbi karar desteği için geçmiş verilere erişim imkânı tanır. Sistem ayrıca aile üyeleri veya farklı sağlık kurumları ile güvenli veri paylaşımını destekleyerek, çok taraflı sağlık ekosistemlerinde veri bütünlüğünü korur. Backend kısmı Python ve Flask ile geliştirilmiş olup, Raspberry Pi cihazının her 10 saniyede bir yeni veri üretip blokzincire göndermesini sağlayarak gerçek zamanlı veri akışını simüle eder. Frontend kısmı ise HTML, CSS ve JavaScript kullanılarak geliştirilmiş, Web3.js ve Ethers.js kütüphaneleri ile Ethereum tabanlı blokzincirle etkileşim sağlanmıştır. Tüm işlemler Ganache test ağı üzerinde dağıtılmış özel bir akıllı sözleşme aracılığıyla gerçekleştirilmiştir. Bu akıllı sözleşme, sadece doktor rolüne sahip kullanıcıların yeni veriler ekleyebilmesine ve mevcut verileri güncelleyebilmesine izin verirken, hastalar ve aile üyeleri yalnızca okuma yetkisine sahip olacak şekilde yapılandırılmıştır. Gerçekleştirilen deneysel testlerde, sistemin veri iletim gecikmesi, işlem onay süresi, arayüz güncelleme hızı, erişim kontrol mekanizmasının güvenliği ve farklı yük senaryoları altında performansı değerlendirilmiştir. Raspberry Pi cihazı tarafından üretilen verilerin blokzincire gönderilmesi ile web arayüzünde görüntülenmesi arasındaki ortalama Δt 2.1 saniye olarak ölçülmüş, minimum gecikme 1.5 saniye, maksimum gecikme ise 3.8 saniye olmuştur. Yetkilendirme testlerinde, doktorlara verilen erişim izinlerinin anında aktif olduğu, izinler geri çekildiğinde ise doktorların artık verilere ulaşamadığı doğrulanmıştır. Bu sonuçlar, platformun sadece güvenli değil, aynı zamanda yüksek performanslı ve hızlı bir veri paylaşım mekanizmasına sahip olduğunu göstermektedir. Sistem mimarisi, blokzincirin değiştirilemez kayıt yapısı sayesinde geçmiş tüm işlemleri şeffaf bir şekilde saklamakta ve veri bütünlüğünü garanti altına almaktadır. Bu özellik, sağlık sektöründe tıbbi kararların doğruluğunu doğrudan etkileyen veri manipülasyonlarını önlemek için kritik önem taşımaktadır. Ayrıca merkezi sunuculara olan bağımlılığın azaltılması, sistemin siber saldırılara ve veri kayıplarına karşı dayanıklılığını artırmaktadır. Gelecekteki çalışmalar kapsamında, sistemin IPFS (InterPlanetary File System) veya benzeri merkeziyetsiz dosya depolama teknolojileri ile entegre edilmesi planlanmaktadır. Böylece büyük boyutlu tıbbi görüntüler veya raporlar blokzincirde sadece referans bilgileriyle saklanacak, veri bütünlüğü korunurken gaz maliyetleri optimize edilecektir. Ek olarak, IoT cihazlarında uçtan uca şifreleme algoritmalarının uygulanması ile veri güvenliği bir adım daha ileri taşınacaktır. Platformun Layer-2 çözümleri veya kamuya açık blokzincirler üzerinde dağıtık olarak konuşlandırılması ile ölçeklenebilirlik ve performans gerçek dünya sağlık ortamlarında test edilerek daha geniş bir kullanıcı tabanına hizmet verebilecek hale getirilecektir. Sonuç olarak, bu çalışma, blokzincir tabanlı IoT sağlık platformlarının sadece veri toplamakla kalmayıp, aynı zamanda güvenli veri paylaşımı, hasta kontrollü erişim yönetimi ve gerçek zamanlı izleme yetenekleriyle merkeziyetsiz dijital sağlık altyapısına güçlü bir katkı sağlayabileceğini göstermektedir. Geliştirilen prototip, düşük maliyetli donanımlar, akıllı sözleşmeler ve rol tabanlı erişim kontrolü sayesinde şeffaf, güvenli ve ölçeklenebilir bir sağlık platformu sunarak, gelecekteki akıllı sağlık sistemlerine öncülük edebilecek niteliktedir. Günümüzde sağlık sistemlerinde yaşanan veri güvenliği ihlalleri ve merkezi veri tabanlarının yetersizliği, hasta bilgilerinin güvenilir bir şekilde yönetilmesini ve paylaşılmasını zorlaştırmaktadır. Özellikle gelişmekte olan ülkelerde düşük maliyetli, erişilebilir ve güvenli çözümlere duyulan ihtiyaç her geçen gün artmaktadır. Bu bağlamda, blokzincir teknolojisi ile IoT altyapısının entegre edilmesi, sağlık verilerinin merkeziyetsiz bir ortamda güvenli şekilde saklanması, paylaşılması ve gerçek zamanlı izlenmesi için güçlü bir çözüm sunmaktadır.