A privacy-preserving solution for storage and processing of personal health records against brute-force attacks

Elektronik sa˘glık kayıtlarına olan taleplerin artması nedeniyle, ki¸sisel sa˘glık kaydı gibi hassas bilgilerin yetkisiz kullanıcılardan korunmasına ¸cok ¨onemli bir ihtiya¸c vardır. Kriptografi sistemleri ¨onemli ¨ol¸c¨ude geli¸stirilmi¸s olsa da, siber saldırılar son iki yılda b¨uy¨uk ¨ol¸c¨ude artmı¸stır. S¸ifreleme y¨ontemlerinde y¨uksek entropi parolalar kullanmak d¨u¸sman saldırısının ba¸sarısını azaltabilirse de, kullanıcılar arasında b¨oyle ¸sifreleri se¸cmek pop¨uler de˘gildir. Bununla birlikte, zayıf bir ¸sifre kullanmak, sistemi kaba kuvvet saldırılarına a¸cık hale getirir. Bu ama¸cla, ¸sifre entropisine bakılmaksızın ki¸sisel sa˘glık kaydı verilerinin g¨uvenli bir ¸sekilde depolanabilmesi i¸cin yeni bir sistem sunuyoruz. Sistemimiz, kaba kuvvet sınırının ¨otesinde bir g¨uvenlik sa˘glayan ve bu nedenle parola tabanlı ¸sifreleme'ye ¨ust¨unl¨uk sa˘glayan ve yeni bir yakla¸sım olan Honey Encryption (HE) ¸semasının bir uygulamasıdır. HE'nin temel unsuru olarak kesin bir kodlayıcı/kod¸c¨oz¨uc¨u modeli olu¸sturmak i¸cin ¸ce¸sitli veri setlerinden yakla¸sık 10000 hasta bilgisi kullanıyoruz. Onerilen modeli sa˘glayarak, ge¸cersiz anahtarlarla yapılan ¸sifrelemenin d¨u¸smana, hastanın ge¸cerli g¨or¨un¨uml¨u ancak yanlı¸s sa˘glık bilgilerini vermesini sa˘glıyoruz. HE'nin daha ¨onceki uygulamaları genellikle zaman i¸cinde de˘gi¸smeyen statik veri k¨umeleriyle ilgilidir. Ancak biz ki¸sisel sa˘glık kayıtları i¸ceren olduk¸ca dinamik bir veri k¨umesinde HE tabanlı bir model tasarladık. Edindi˘gimiz bilgiler do˘grultusunda, parola entropisine bakılmaksızın sa˘glık kayıtlarının kaba kuvvet saldırılarına kar¸sı gelebildi˘gi parola tabanlı ilk sistemi ¨onerdik. ¨ Onerilen kodlama y¨onteminin, parola tabanlı ¸sifreleme ¸semasının do˘grudan uygulanmasıyla kar¸sıla¸stırılmasının sonu¸cları, bir d¨u¸smanın herhangi bir yanlı¸s ¸sifreyi elemesinin hemen imkansız oldu˘gunu g¨ostermektedir. Aynı zamanda, bir hastanın sa˘glıkla ilgili ¨ozelliklerine dayanan yan bilgiler i¸ceren farklı saldırılar i¸cin ger¸cek hayat senaryolarını ele alıyoruz. Ki¸sisel sa˘glık kaydı verilerini depolamak ve i¸slemek i¸cin sa˘glam bir sistem uyguluyoruz. Sistemimiz ki¸sisel sa˘glık kaydı verilerini korumak i¸cin yeni ve pratik bir ¸c¨oz¨umd¨ur.