區塊鏈技術在急救中心檔案管理中的應用

文/菏澤市急救指揮中心 劉心華

區塊鏈技術在急救中心檔案管理中的應用，是對傳統檔案管理方式的優化和補充。該技術與急救中心檔案管理的特征和要求高度契合，能夠大幅提高檔案信息的準確性、安全性。然而，當前區塊鏈技術在急救中心檔案管理的實際應用中，卻面臨著非法訪問、信息泄露及篡改等風險，亟須采取相應的措施解決這類問題。

一、區塊鏈技術的概念、特點及關鍵技術

（一）概念。從狹義的視角來說，區塊鏈技術指的是一種鏈式數據結構，鏈式各單元數據都具有一個數據區塊，且數據區塊會根據實際情況進行排序，以密碼的方式來進行數據的保存；從廣義的視角來說，區塊鏈作為一種技術形式，其本質是借助區塊鏈數據結構來驗證、存儲相關數據信息，利用分布式節點的共同點對數據信息進行有效識別、及時更新，其中所采取的密碼方式，能夠確保數據信息的有效性、安全性。

（二）特點。1.不可篡改性。區塊鏈技術的實際應用，在共同識別機制的作用下，分布式節點可優先完成區塊數據封裝節點，且賦予區塊一定的使用權限，確保具體使用數據信息的安全、可靠性，防止被篡改。2.去中心化。在整個區塊鏈架構中，各個分布式節點處于對等關系，各節點可自行完成數據信息的存儲、處理、傳輸及驗證等工作，對中心處理節點的依賴性比較弱，且基于共同識別機制下，能夠對整個系統的運營操作進行有效維護，任何數據信息的修改、存儲及記錄都需要得到區塊鏈網絡節點的認可。3.可追溯性。區塊鏈作為以時間為順序進行鏈接的一種鏈狀數據結構，哈希指針、時間戳的應用，便于對整個區塊鏈數據信息進行安全追溯。4.安全性。區塊鏈技術所具備的不可篡改性、可追溯性這兩個特點，能夠保證數據的真實有效，并且基于分布式網絡基本結構下，各個節點在使用過程中能夠確保區塊鏈內部信息的完整性。

（三）區塊鏈關鍵技術。區塊鏈技術作為一種將多學科內容整合形成的技術，其本質是一種集多項信息技術、特殊數據結構的共享數據庫，在急救中心檔案管理中應用的關鍵技術包括：1.分布式賬本。傳統急救中心檔案管理具有中心化特點，即對管理中心依賴性比較強。在當前信息化時代，大量電子檔案的產生、整理及歸檔等，都需要管理部門統一組織實施。而分布式賬本具有去中心化這一特點，多個節點可以同時對檔案信息進行錄入，若某節點要對已錄入的檔案信息進行修改，需經過全部節點成員的同意，并對修改痕跡進行記錄。就急救中心電子檔案而言，分布式賬本不僅可以緩解以往檔案管理部門數據處理壓力，而且通過有痕跡的檔案修改記錄，便于各節點直觀地了解檔案情況，確保各類檔案信息的完整性和真實性。2.非對稱加密。傳統急救中心電子檔案管理中主要使用對稱加密，即使用單鑰密碼系統加密法，若密鑰丟失，則無法起到加密的作用。同時，隨著檔案量的不斷增加，網絡環境的日益復雜，對檔案管理提出更高要求，區塊鏈的非對稱加密技術滿足新時期急救中心檔案管理新需求，可確保檔案信息的安全性。3.共識機制。急救中心檔案管理對檔案內容、流程、標準等要求比較高，在傳統管理條件下，由于各部門檔案管理標準、制度等建設存在差異，部分電子檔案無法兼容，無法實現檔案資料的統一管理。而共識機制在急救中心檔案管理中的應用，主要是以共識算法來擴寬檔案應用場景，可實現各檔案部門的相互信任，便于檔案資料統一管理，起到提高檔案管理水平的作用。4.智能合約。智能合約在急救中心電子檔案管理中的應用，主要涉及時間戳計時、數字簽名。前者可以對檔案從收集至各環節的操作進行全面記錄，便于檔案管理人員直觀地了解各階段檔案的變化情況；后者主要利用哈希函數保證檔案信息不被篡改，確保檔案資料的真實性。

二、區塊鏈技術在急救中心檔案管理中應用的優勢

（一）急救中心檔案信息維護更加便捷。在急救中心檔案管理中，涉及不同部門檔案信息移交、檢索及檔案文件格式轉換等工作，而不同部門因在檔案管理相關規范、技術等方面存在差異，經常導致在檔案信息的使用、調閱及維護等方面無法兼容。而區塊鏈技術在創建聯盟鏈的過程中，明確規定了檔案信息管理規范、接入標準等，使鏈上的檔案信息在格式方面一致，加之在區塊鏈技術的智能合約機制、共識機制的作用下，鏈上各節點會按照統一的規則去處理檔案數據信息，所以，在急救中心檔案管理中應用區塊鏈技術，不僅確保了鏈上各個節點在檔案數據形式方面的統一性，而且能夠提高檔案信息處理效率，實現檔案管理成本的節約，有利于急救中心檔案管理工作朝著高效、自動化的方向發展。

（二）確保檔案信息的真實性。區塊鏈為分布式共享數據庫，且具有不可篡改、安全性的特點。保證檔案信息的可靠性、真實性，正是急救中心檔案管理的目標所在。因此，區塊鏈技術在急救中心檔案管理中的應用，能夠全面滿足檔案管理的實際需求。比如，將檔案存儲于鏈上各個節點，充分利用區塊鏈技術中的非對稱加密技術、時間戳技術等，確保檔案信息不被篡改，并且整個檔案信息記錄、存儲及處理等可追溯，一旦出現檔案信息丟失、遺漏等問題，便于快速查找原因，提高檔案管理效率。

（三）提高檔案信息的安全性。急救中心檔案管理信息涉及的部門、人員比較多，且部分檔案信息涉及科研機密、個人隱私。因此，安全性要求比較高。區塊鏈技術以公鑰、私鑰的方式來設置檔案信息訪問權限，利用哈希函數、非對稱加密算法等對檔案信息進行加密傳輸、存儲，提高了急救中心檔案信息安全性。同時，區塊鏈技術具有去中心化的特點，以分布式方式對檔案信息進行存儲，若鏈上某節點檔案信息出現問題，其他節點可以快速恢復檔案數據，防止檔案信息被篡改。

（四）便于檔案信息使用和數據共享平臺的搭建。急救中心檔案信息管理涉及多個部門，且檔案資源存在同時被多部門使用、訪問的情況。比如急救全程檔案，涉及病人基本信息、病因、救治用藥措施及派車錄音資料等，在收集檔案信息資料的基礎上，還需按照地域、發病原因、病種等對檔案信息進行分類、整理、編目及存檔，意味著檔案管理信息量比較大，尤其是檔案信息的錄入、存儲及修改等，迫切需要檔案信息資源共享平臺的支持，以確保檔案信息的真實性。而將區塊鏈技術應用在急救中心檔案管理中，能夠為檔案數據共享平臺的搭設創造有利條件，急救中心的各部門作為區塊鏈上的各個節點，能夠獲取、訪問鏈上的檔案信息，不僅可以實現檔案資源的共享，還能夠確保檔案信息的完整性、安全性。

三、區塊鏈技術在急救中心檔案管理應用中面臨的困境

（一）帶來新的安全問題。基于傳統的中心化檔案管理，急救中心檔案管理多處于內部局域網中，因此面臨的檔案信息安全問題比較單一，一旦出現信息安全問題，事后處理的難度比較小。而區塊鏈技術在急救中心檔案管理中進行應用，對信息技術、基礎設施建設、網絡安全技術等方面，有著一定的要求。隨著科技的不斷更新，網絡環境會不斷變化，區塊鏈部署、應用的難度也在不斷加大，因而其面臨的檔案信息泄露、丟失等多方面的安全問題也會趨于嚴重。

（二）或將導致檔案失真。在傳統的檔案管理模式下，急救中心的相關紙質檔案，存在被篡改的可能性比較小，因為在紙質檔案上修改將會在紙質上直接留下痕跡。而電子檔案不同，如果其在存儲、調用過程中監管不嚴，則信息被改動的可能性比較大，尤其在電子檔案模式下，運用區塊鏈技術管理的檔案，如果管理不當，操作不慎，比如在系統中設定了修改內容后而不顯示相關修改痕跡等，將使得急救中心電子檔案的內容更易出現失真現象，阻礙急救中心檔案管理工作的開展。

（三）使檔案管理難度增大。運用區塊鏈技術管理的檔案，尤其在電子檔案的收集過程中，由于載體、信息類型、記錄格式越來越趨于多樣化，更容易出現檔案信息收集錯誤或不完整的情況。在檔案利用過程中，受網絡環境因素、檔案信息需求群體不同的影響，也將使急救中心檔案面臨更多網絡不安全因素、人為檢索誤操作等因素的影響，使安全風險進一步增加。另外，在檔案保管期間，受傳統“單軌制”管理模式的影響，會使基于區塊鏈技術管理的電子檔案的可讀性、真實性等受到不同程度的沖擊和影響，從而弱化電子檔案的社會公信力。

四、急救中心檔案管理如何有效應用區塊鏈技術

（一）借助分布式特性對檔案信息進行智能交互管理。分布式管理模式作為區塊鏈的技術特征之一，應用于急救中心檔案管理中，能夠實現檔案信息的智能交互管理。在以往急救中心檔案管理中，雖然應用到信息化平臺，能夠實現檔案信息的存儲，但其網絡具有中心化的特點，一旦受到外部攻擊，就會導致整個平臺癱瘓。而將區塊鏈技術應用于急救中心檔案管理中，能夠有效地解決這一問題，即利用分布式管理模式，形成具有“可信交易”的交互平臺，無須中心節點的分配，就可以實現檔案信息的分布式存儲，即使網絡系統受到外部攻擊，其攻擊范圍也只局限于某個節點，不會導致整個檔案數據庫信息的損壞或丟失，更不會造成整個系統的崩潰。同時，急救中心檔案管理采取分布式管理模式，其與檔案資源分類化管理要求也一致，可充分利用區塊鏈技術查閱便捷、可信度高等優點，使系統中各個節點參與檔案信息的記錄、存儲及驗證，確保急救中心檔案信息的安全、可靠性。

（二）利用“時間戳”特性進行檔案信息的有效追溯。為了提高急救中心檔案管理水平，還應充分發揮區塊鏈技術中“時間戳”的功能，即賦予系統中所生成的信息以時間特性，用串聯的方式形成數據鏈，基于唯一“時間戳”下，便于對各區塊檔案信息進行查驗、溯源，也意味著檔案信息不可偽造、篡改，更好地適應急救中心檔案管理要求。同時，急救中心檔案管理工作的開展，還可以借助區塊鏈技術進行檔案信息系統的搭建，賦予所生成的信息區塊“時間戳”，不僅可以保障各區塊檔案信息的原創性，而且便于檔案管理者對檔案信息的來源、歸屬進行判斷，防止急救中心檔案信息被惡意篡改。

（三）借助“免信任”特性進行檔案管理系統智能認證。在急救中心檔案管理中，應用區塊鏈技術的“免信任”這一特性，結合實際管理需要，以智能化的方式對所有用戶身份進行認證，可充分發揮區塊鏈技術“可信交易平臺”的優勢，即在急救中心各部門內“協商一致”的基礎上，共同構建免信任環境，在該環境下，可實現檔案數據的更新、共享。比如在對某種突發疾病檔案進行管理時，通過區塊鏈技術的“免信任”這一特性，可以了解患有同類疾病的患者治療、恢復等情況，為同一類疾病的研究提供信息查詢的窗口，實現某類疾病治療方法和手段的不斷完善。同時，基于“免信任”環境，各部門在查詢、訪問急救中心檔案信息時，需遵循“協商一致”原則，即通過統一身份認證才能訪問數據、查詢信息。

（四）借助“非對稱加密”特性進行檔案信息安全傳輸。檔案信息傳輸作為檔案管理的內容之一，必須重視檔案資料傳輸過程中信息的安全性，防止出現信息泄露問題。因此，可借助區塊鏈技術中的“非對稱加密”特性，為檔案信息的傳輸提供安全的環境。在急救中心檔案信息傳輸過程中，會根據檔案信息的安全等級將其劃分為專用、共享和私密3種等級，利用區塊鏈技術的“非對稱加密”特性，對不同類型的檔案進行差異化管理，從而確保不同檔案信息的安全性。由于非對稱加密特性的本質是信息加密、解密的密碼不同，所以，對于急救中心檔案管理人員而言，可以使用私鑰、公鑰分別進行信息簽名及簽名驗證，使檔案信息更加安全。在檔案信息傳輸、交換期間，還可以采取相應的算法對用戶進行匿名化管理，在不公開身份的情況下，使信息交換雙方實現相互信任。

五、結語

綜上所述，把區塊鏈技術應用于急救中心檔案管理中，不但能夠保證急救中心檔案資料的完整性、真實性，還可以促進各急救中心檔案管理水平的全面提升，推動檔案管理工作向著高效、安全的方向邁進。同時，由于區塊鏈技術在急救中心檔案管理領域應用還不夠成熟，在技術及應用層面還面臨著一定的困境，因此，還需各相關部門不斷加大對區塊鏈技術與檔案管理探究的力度，進一步突破技術層面的阻力，實現區塊鏈技術與急救中心檔案管理的深度融合。