ASGAM: Una arquitectura híbrida entre Blockchain y computación en la nube para registros médicos de pacientes
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2024-11
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Resumen
La industria de la salud enfrenta desafíos persistentes en la gestión segura y eficiente de los registros médicos electrónicos (EHR), especialmente a medida que los volúmenes de datos continúan creciendo. Los sistemas de almacenamiento tradicionales a menudo tienen dificultades con la escalabilidad y el cumplimiento de las normas regulatorias, particularmente para archivos médicos grandes que superan 1 MB. Este estudio aborda estos problemas proponiendo dos arquitecturas híbridas: (1) Multichain integrado con IPFS para almacenamiento descentralizado y (2) Multichain integrado con AWS para almacenamiento centralizado.
El objetivo principal es aprovechar la inmutabilidad de blockchain para el almacenamiento de metadatos mientras se utilizan soluciones fuera de la cadena (off-chain) para el almacenamiento de archivos grandes, logrando un equilibrio entre escalabilidad, seguridad y cumplimiento normativo. Se utilizó un enfoque de métodos mixtos para explorar y evaluar estas arquitecturas, combinando una revisión exhaustiva de la literatura y evaluaciones cuantitativas de rendimiento. El desarrollo se gestionó utilizando una metodología iterativa basada en SCRUM, para perfeccionar las características de eficiencia y seguridad de los sistemas.
Los resultados demuestran que ambas arquitecturas apoyan una gestión de EHR segura y escalable, aunque presentan ventajas distintas. El modelo basado en IPFS ofrece alta redundancia y resiliencia de datos, adecuado para aplicaciones sensibles al costo. En contraste, el modelo basado en AWS proporciona acceso consistente y de baja latencia, esencial para entornos de atención médica con alta demanda.
Este estudio concluye que las arquitecturas híbridas de blockchain tienen un gran potencial para la gestión de EHR, al combinar las fortalezas del almacenamiento descentralizado y centralizado. Ofrecen a los proveedores de salud una solución flexible y conforme a las normativas para el manejo seguro y a gran escala de datos.
Descripción
Abstract
The healthcare industry faces persistent challenges in securely and efficiently managing electronic health records (EHRs), particularly as data volumes continue to grow. Traditional storage systems often struggle with scalability and maintaining compliance with regulatory standards, especially for large medical files exceeding 1MB. This study addresses these issues by proposing two hybrid architectures: (1) Multichain integrated with IPFS for decentralized storage and (2) Multichain integrated with AWS for centralized storage. The primary objective is to leverage blockchain’s immutability for metadata storage while utilizing off-chain solutions for large file storage to balance scalability, security, and regulatory compliance.A mixed-methods approach was used to explore and evaluate these architectures, combining a comprehensive literature review and quantitative performance assessments. Development was managed using an iterative, SCRUM-based methodology to refine the systems’ efficiency and security features. The results demonstrate that both architectures support secure, scalable EHR management but reveal distinct advantages. The IPFS-based model offers high data redundancy and resilience, suitable for cost-sensitive applications. In contrast, the AWS-based model provides consistent, low-latency access essential for high-demand healthcare environments.This study concludes that hybrid blockchain architectures hold significant promise for EHR management by combining the strengths of decentralized and centralized storage, offering healthcare providers a flexible, regulatory-compliant solution for secure, large-scale data handling.
Palabras clave
Blockchain, Cloud, Seguridad, Salud, Integridad
Keywords
Blockchain, Cloud, Security, Healthcare, Integrity