區塊鏈技術在醫療領域中的應用

[摘要]區塊鏈技術是當前互聯網領域最為前端的技術，已經引起了各業人士的關注。傳統醫療數據的保存有很大泄露的風險，區塊鏈技術應用非對稱加密算法和其去中心化的特點最大限度保障了信息的安全性和可靠性。文章以區塊鏈技術的原理入手，介紹區塊鏈技術在醫療領域的應用。文章介紹的應用主要包括區塊鏈去中心化應用、建立網絡健康數據中心、醫院信息集成平臺等方面。

[關鍵詞]區塊鏈;醫療領域;去中心化;數據共享

[DOI]1013939/jcnkizgsc201832161

1區塊鏈概述

11區塊鏈的定義

狹義來講， 區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構， 并以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本;廣義來講，區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的分布式基礎架構與計算范式，從本質上來說，區塊鏈是一種高度可信的數據庫技術，提供了一種在不可信網絡中進行信息與價值傳遞交換的可信機制。

12區塊鏈的主要特性

（1）去中心化：在區塊鏈中，任意節點的權利都是相同的，任何節點都可以驗證區塊鏈中信息的準確性，也可以進行數據維護，區塊鏈的安全是靠每個節點來維護。

（2）開放性：系統是開放的，除了交易各方的私有信息被加密外，區塊鏈的數據對所有人公開，任何人都可以通過公開的接口查詢區塊鏈數據和開發相關應用，因此整個系統信息高度透明。

（3）可編程：目前，以太坊（Ethereum）公共區塊鏈平臺已經可以提供圖靈完備的腳本語言以供病患來構建任何可以精確定義的智能合約或交易類型[1]。

（4）信息不可篡改：一旦信息經過驗證并添加至區塊鏈，就會永久的存儲起來，除非能夠同時控制住系統中超過51%的節點，否則單個節點上對數據庫的修改是無效的，因此區塊鏈的數據穩定性和可靠性極高。

（5）匿名性：由于節點之間的交換遵循固定的算法，其數據交互是無須信任的，因此交易對手無須通過公開身份的方式讓對方對自己產生信任，對信用的累積非常有幫助。

2區塊鏈在醫療領域的應用認證過程

病患掛號以后，病患客戶系統建立一個區塊，區塊頭包含時間戳、下一個區塊的哈希值（即醫生公鑰）、病患的數字簽名、Merkle根地址以及當前區塊的哈希值（即地址），區塊體中主要包含病患基本信息和以往醫療數據。每個區塊的生成過程：礦工收集病患基本信息和以往醫療數據，使用病患/醫生的私鑰對去快題內容進行加密，得到數字簽名，向全網進行廣播，得到驗證后存放入區塊鏈平臺中。隨后醫院系統對區塊信息進行驗證，驗證由非對稱的加密與對稱加密算法完成，其后建立醫院鏈區塊，區塊頭包含時間戳、上一個區塊的地址、醫生區塊的公鑰、Merkle根地址以及當前區塊的數字簽名，區塊體為醫生區塊鏈加密的明文。數字簽名推導過程重復上一個醫院區塊的過程。

監管部門鏈按照同樣的辦法驗證醫院鏈區塊的正確性，其后建立區塊。區塊頭包含時間戳、醫院鏈區塊的哈希值、醫生公鑰、Merkle根地址以及當前區塊的數字簽名;區塊體仍為醫療信息屬性、病患ID，與前三個區塊體內容相同。

3區塊鏈應用在醫療方面之后的優點

31去中心化應用

區塊鏈應用于醫療領域主要體現在電子病歷。目前病例是由各大醫院自行保管，患者無法隨時獲取個人醫療數據。將區塊鏈技術應用到醫療領域后，患者作為個人醫療數據的實際把握者，有效地保證了患者信息的私密性，更有助于患者掌握個人健康狀態，也為患者跨院治療提供了便利。

32建立網絡健康數據中心

網絡健康數據中心主要包含所有患者的健康狀況信息，并以數字化方式存儲。健康狀況信息主要包含患者的基本信息、以往的醫療數據等。每個患者各自區塊部分創世之初包含患者的基本信息，在后續需要更新醫療數據時，允許醫療機構或者患者上傳醫療數據并永久保存。這種保存方式可以降低醫療數據的丟失風險，增加了醫療數據的安全性。患者可以自行決定是否將信息公布于網絡中，雖然醫療機構能夠獲取部分患者的健康數據，但是患者個人信息是經過非對稱加密算法進行加密的，沒有患者的私鑰獲取不到，最大限度地保證了患者的基本信息的安全。

33醫院信息集成平臺

當前醫院的建設和信息化建設緊密相關。在以往的醫院建設中，由于采用了不同公司的產品，信息不能互通，每個醫院的信息就相當于一座“孤島”，限制了數據的共享。利用區塊鏈技術可以對各個醫院的信息進行整合，推進醫療信息數據和器械方面的共享，更好地進行醫學研究，實現醫院共享信息系統和其他傳統信息系統數據真正意義上的共通共享，更好地優化醫院的業務流程，并能夠安全透明地記錄醫療數據編輯軌跡，具有可確權、可溯源的功能，

確保醫療信息存儲的安全，同時也能為醫療研究提供強有力的數據保證。

4區塊鏈在醫藥行業應用中面臨的問題

41技術方面

第一，效率低。以比特幣的當前交易為例，當交易數據寫入區塊時，所有節點都會收到交易數據，每次交易寫入時間大概為十分鐘，一個小時只能完成六次交易。當前醫療系統數據較多，將區塊鏈技術應用于醫療系統之后，錄入數據需要時間較多，效率極低。

第二，信息存儲量過大。區塊鏈主鏈中記錄了從創世鏈至今的每一個數據信息，每生成一個新區快，每個節點都會更新下載數據以便驗證信息的準確性。在之前，大數據已經開始應用于醫療領域，數據信息量每年呈指數增長，區塊鏈需要承接的數據越來越多，這對于每個節點的存儲量有著較大要求，每個節點的數據存儲空間容量在一定程度上會限制區塊鏈在醫療領域當中的應用發展，也會直接影響到醫療部門甚至患者獲取最新數據，影響區塊鏈使用效率。

42實際應用方面

第一，監管。區塊鏈擁有去中心化、集體維護、可編程的特點，均不同于現有信息存儲方式。在一定程度上，區塊鏈沖擊現行法律，所以很多國家明文禁止區塊鏈在本國的應用。在將區塊鏈應用在醫療領域時，必須加強和監管部門的溝通，在不違反法律的前提下，積極推進應用。在嘗試推行區塊鏈在醫療領域的應用時，應積極探索應用的行為準則、數據規范，逐步形成并完善相關法律，使監管部門有法可循。

第二，推行存在阻力。目前，國內外在區塊鏈的應用方面尚未達成一直標準，相關規則尚未完善，仍存在隱私泄露的風險。將其應用于醫療領域將會面臨諸多挑戰。區塊鏈應用于醫療領域主要體現了區塊鏈去中心化的特點，但是這種信息存儲方式完全不同于傳統的醫療數據存儲方式，導致相關部門對其應用的態度較為謹慎，不利于此應用的推行。

參考文獻：

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[7]趙磊信任、共識與去中心化——區塊鏈的運行機制及其監管邏輯[J].銀行家，2018（5）.

[作者簡介]安林潔（1996—），女，漢族，河北南宮人，首都經濟貿易大學信息學院學生，研究方向：優化仿真。