Revolutionizing Blood Donation Management through Blockchain Technology / Nour Echams Otmani

Public ISBD Titre : Revolutionizing Blood Donation Management through Blockchain Technology Type de document : texte imprimé Auteurs : Nour Echams Otmani, Auteur ; Ayet Errahmen Khamedj ; Lakhdar Goudjil, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2024 Importance : 1 vol (60 f .) Format : 29 cm Langues : Anglais (eng) Catégories : Thèses & Mémoires:Informatique Mots-clés : Blockchain IoT IoMT Smart Contract Blood Donation Index. décimale : 004 - Informatique Résumé : Blockchain and IoT technologies offer significant advancements in data security, transparency, and efficiency. Their integration addresses critical data management challenges in various sectors, including healthcare. The Internet of Medical Things (IoMT) leverages these technologies to enhance real-time health monitoring and remote patient care by securing and decentralizing medical data. Our proposed blood donation management system utilizes IoMT and blockchain to ensure secure data storage, improve communication between donors, recipients, and healthcare providers, and streamline the donation process. The study details the system’s architecture, algorithms, and security measures, along with implementation and performance results, highlighting the effectiveness of smart contracts. By addressing potential security threats and proposing robust solutions, this work aims to revolutionize blood donation management, ensuring secure and transparent data handling. Note de contenu : Sommaire General Introduction 1 1 B-IOT (Blockchain-IoT) 3 1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 BLOCKCHAIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2.1 Definition of blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2.2 Generations of Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2.3 Structure block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.2.4 Transaction processing in Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2.5 Types of blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2.6 Consensus algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2.7 Characteristics of Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2.8 Smart contract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2.9 Applications domains for blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.3 INTERNET OF THINGS (IOT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.3.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.3.2 Architecture of Internet of Things . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.3.3 Use cases of IoT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.4 Blockchain-Iot integration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2 Blockchain Based IoMT 19 2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.2 Internet of medical things . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.3 Blockchain based IoMT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.4 Domains of Blockchain based IoMT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.4.1 Real-Time Health Monitoring: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.4.2 Diabetes Prediction: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.4.3 Remote Patient Monitoring: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.4.4 Supply chain management: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.4.5 Drug Traceability: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.4.6 Blood donation management: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.5 Benefits of blockchain for IoMT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.6 Ralated works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.7 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.8 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3 Contribution 30 3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.3.3 Architecture of the proposed system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.4 Algorithms of the proposed blockchain-based solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3.5 Threats to Edge Layer Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.5.1 Mitigation Strategies for Enhanced Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 4 Implementation and results 40 4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 4.2 Development tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 4.3 Programming languages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 4.4 Experimentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 4.4.1 Results and discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 4.5 Deduction of Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 4.6 Smart contract implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 4.7 Contract interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 4.8 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552 Blockchain for blood Donation management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Côte titre : MAI/0840 Revolutionizing Blood Donation Management through Blockchain Technology [texte imprimé] / Nour Echams Otmani, Auteur ; Ayet Errahmen Khamedj ; Lakhdar Goudjil, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2024 . - 1 vol (60 f .) ; 29 cm. Langues : Anglais (eng) Catégories : Thèses & Mémoires:Informatique Mots-clés : Blockchain IoT IoMT Smart Contract Blood Donation Index. décimale : 004 - Informatique Résumé : Blockchain and IoT technologies offer significant advancements in data security, transparency, and efficiency. Their integration addresses critical data management challenges in various sectors, including healthcare. The Internet of Medical Things (IoMT) leverages these technologies to enhance real-time health monitoring and remote patient care by securing and decentralizing medical data. Our proposed blood donation management system utilizes IoMT and blockchain to ensure secure data storage, improve communication between donors, recipients, and healthcare providers, and streamline the donation process. The study details the system’s architecture, algorithms, and security measures, along with implementation and performance results, highlighting the effectiveness of smart contracts. By addressing potential security threats and proposing robust solutions, this work aims to revolutionize blood donation management, ensuring secure and transparent data handling. Note de contenu : Sommaire General Introduction 1 1 B-IOT (Blockchain-IoT) 3 1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 BLOCKCHAIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2.1 Definition of blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2.2 Generations of Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2.3 Structure block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.2.4 Transaction processing in Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2.5 Types of blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2.6 Consensus algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2.7 Characteristics of Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2.8 Smart contract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2.9 Applications domains for blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.3 INTERNET OF THINGS (IOT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.3.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.3.2 Architecture of Internet of Things . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.3.3 Use cases of IoT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.4 Blockchain-Iot integration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2 Blockchain Based IoMT 19 2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.2 Internet of medical things . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.3 Blockchain based IoMT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.4 Domains of Blockchain based IoMT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.4.1 Real-Time Health Monitoring: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.4.2 Diabetes Prediction: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.4.3 Remote Patient Monitoring: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.4.4 Supply chain management: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.4.5 Drug Traceability: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.4.6 Blood donation management: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.5 Benefits of blockchain for IoMT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.6 Ralated works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.7 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.8 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3 Contribution 30 3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.3.3 Architecture of the proposed system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.4 Algorithms of the proposed blockchain-based solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3.5 Threats to Edge Layer Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.5.1 Mitigation Strategies for Enhanced Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 4 Implementation and results 40 4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 4.2 Development tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 4.3 Programming languages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 4.4 Experimentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 4.4.1 Results and discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 4.5 Deduction of Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 4.6 Smart contract implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 4.7 Contract interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 4.8 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552 Blockchain for blood Donation management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Côte titre : MAI/0840

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