Integrating Off-Chain and On-Chain Mechanisms to Enhance Medical Data Management Using Blockchain Technology - herman herman; Rinday Zildjiani Salji; Herman Yuliansyah (Informatics Engineering Department of Halu Oleo University, 2025)
Manajemen data medis yang aman dan andal merupakan tantangan utama dalam sistem perawatan kesehatan digital, di mana pertumbuhan eksponensial rekam medis elektronik meningkatkan permintaan akan solusi penyimpanan yang scalable dan efisien. Teknologi blockchain, terutama melalui kontrak pintar, menyediakan metode terdesentralisasi dan tahan gangguan untuk mengelola data medis. Namun, menyimpan data skala besar langsung di blockchain menyebabkan biaya transaksi yang jauh lebih tinggi (biaya gas), membuat prosesnya tidak efisien secara ekonomi dan secara teknis tidak praktis. Untuk mengatasi keterbatasan ini, penelitian ini meningkatkan integrasi kontrak pintar blockchain dengan InterPlanetary File System (IPFS) dengan mengembangkan kerangka kerja manajemen data yang aman, andal, dan hemat biaya. Arsitektur hibrida yang diusulkan menggabungkan kontrak pintar on-chain untuk kontrol akses dan IPFS off-chain untuk penyimpanan data, secara efektif mengurangi biaya gas sekaligus menjaga keamanan dan transparansi. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa pendekatan hibrida memastikan penanganan data medis yang tidak dapat diubah, dapat diverifikasi dan efisien. Evaluasi terhadap prototipe sistem yang ditawarkan mengkonfirmasi integritas data dan pengaksesan data dengan cepat. Analisis kinerja menunjukkan sistem berhasil mengurangi tantangan biaya, meningkatkan skalabilitas dan keamanan dalam manajemen data medis secara terdesentralisasi. Secure and reliable medical data management is a major challenge in digital healthcare systems, where the exponential growth of electronic medical records increases the demand for scalable and efficient storage solutions. Blockchain technology, particularly through smart contracts, provides a decentralized and tamper-resistant method for managing medical data. However, storing large-scale data directly on the blockchain leads to significantly higher transaction costs (gas fees), making the process economically inefficient and technically impractical. To address this limitation, this study investigates the integration of blockchain smart contracts with the InterPlanetary File System (IPFS) to develop a secure, reliable, and cost-effective data management framework. The proposed hybrid architecture combines on-chain smart contracts for access control and off-chain IPFS for data storage, effectively reducing gas costs while maintaining security and transparency. Experimental results show that the hybrid approach ensures immutable, verifiable, and efficient medical data handling. Field evaluations confirm data integrity and rapid retrieval, while performance analysis demonstrates that the model successfully mitigates cost, scalability, and security challenges in decentralized healthcare data management.