基于區(qū)塊鏈的藥物歷史溯源系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-07-28 16:42
在大數(shù)據(jù)時(shí)代,患者的歷史用藥記錄往往都是高度隱私并且極度敏感的,這些用藥信息的丟失和泄露都可能被商業(yè)所利用或?qū)е略p騙交易,如何安全可靠的存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)并且進(jìn)行可信的溯源對(duì)于患者的健康和醫(yī)療機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展都有著重大意義。目前醫(yī)療機(jī)構(gòu)依賴于集中式系統(tǒng)來(lái)存儲(chǔ)以及溯源藥物歷史數(shù)據(jù)。然而,這種方式缺乏有效的機(jī)制來(lái)確保從一個(gè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)機(jī)構(gòu)的藥物歷史數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確,安全和值得信賴的。以及如何保證處方者只有獲得患者批準(zhǔn)才擁有患者處方記錄溯源的權(quán)限。所以本文進(jìn)行了基于區(qū)塊鏈的藥物歷史溯源系統(tǒng)的研究,利用區(qū)塊鏈的優(yōu)勢(shì)來(lái)管理和追溯藥物歷史記錄。具體主要工作包括:首先,為解決中心化系統(tǒng)的安全問(wèn)題,采用去中心化模式,對(duì)其安全性、可靠性進(jìn)行了研究討論。并且對(duì)于藥物數(shù)據(jù)采用加密存儲(chǔ)的方式,保障了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與完整性。其次,跨機(jī)構(gòu)對(duì)于藥物數(shù)據(jù)要進(jìn)行共享和溯源,這需要患者的授權(quán)。系統(tǒng)中處方醫(yī)生為患者開(kāi)藥,然后通過(guò)患者的公鑰加密處方。醫(yī)療機(jī)構(gòu)經(jīng)患者授權(quán),可以從醫(yī)療機(jī)構(gòu)的不同歷史中查詢用藥記錄,然后通過(guò)私鑰解密處方。從而保證了醫(yī)療機(jī)構(gòu)不再能夠在用戶不知情的情況下隨意使用用戶數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)和使用的權(quán)限分離。此外,實(shí)現(xiàn)數(shù)...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
主要研究?jī)?nèi)容第一章主要將從目前國(guó)內(nèi)外醫(yī)療信息系統(tǒng)的發(fā)展,藥物溯源的方案以及有代表性的系統(tǒng)以及區(qū)塊鏈、Hyperleger在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展以及醫(yī)療+區(qū)塊鏈在國(guó)
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-17-圖2-3完整網(wǎng)絡(luò)交易流程2.3智能合約鏈碼在區(qū)塊鏈的發(fā)展歷程中,一般1.0時(shí)代就是數(shù)字貨幣時(shí)代,代表是比特幣,而2.0時(shí)代就是智能合約,而現(xiàn)在是3.0時(shí)代,代表是各種聯(lián)盟鏈。智能合約是運(yùn)行在區(qū)塊鏈上的模塊化、可重用的自動(dòng)執(zhí)行腳本,有了它我們就可以完成復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯,例如同一個(gè)區(qū)塊鏈上有多份合約,而每份合約可以約定不同的參與者(企業(yè)或者相關(guān)方)。也可以指定每份合約里每個(gè)子命令做一批特定的事,可以把它想象成關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)里的事務(wù)。我們可以在合約里指定允許哪些企業(yè)的節(jié)點(diǎn)可以參與到交易流程中來(lái)(在fabric里這叫共識(shí)策略)。因此,有智能合約作為擴(kuò)展功能的fabric平臺(tái),在極大的程度上豐富了區(qū)塊鏈的應(yīng)用層的應(yīng)用[35]。在fabric中,智能合約叫做鏈碼,它有6個(gè)狀態(tài),如下圖2-4所示:
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-18-圖2-4鏈碼生命周期實(shí)際上智能合約就是一段代碼,fabric官方認(rèn)可的有Go,node等語(yǔ)言。首先我們需要把合約代碼上傳到區(qū)塊鏈上,這一步的狀態(tài)就叫安裝,會(huì)將鏈碼的源碼以一種被稱為鏈碼部署格式格式打包,并把它安裝在一個(gè)將要運(yùn)行該鏈碼的peer節(jié)點(diǎn)上。鏈碼運(yùn)行在一個(gè)受保護(hù)的Docker容器當(dāng)中,與背書(shū)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行互相隔離。鏈碼可通過(guò)應(yīng)用提交的交易對(duì)賬本狀態(tài)初始化并進(jìn)行管理。一段鏈碼通常處理由網(wǎng)絡(luò)中的成員一致認(rèn)可的業(yè)務(wù)邏輯,一段鏈碼創(chuàng)建的(賬本)狀態(tài)是與其他鏈碼互相隔離的,故而不能被其他鏈碼直接訪問(wèn)。不過(guò),如果是在相同的網(wǎng)絡(luò)中,一段鏈碼在獲取相應(yīng)許可后則可以調(diào)用其他鏈碼來(lái)訪問(wèn)它的賬本。對(duì)于一條智能合約來(lái)說(shuō),它既可以通過(guò)合約賬戶來(lái)進(jìn)行部署,也可以通過(guò)外部的賬戶來(lái)進(jìn)行部署。部署成功以后,在節(jié)點(diǎn)上的任何一個(gè)用戶都可以通過(guò)合約地址來(lái)進(jìn)行調(diào)用該合約進(jìn)行交易。從可信的角度來(lái)看,智能合約不但可以被調(diào)用,而且它的調(diào)用的歷史還會(huì)被記錄在區(qū)塊鏈的交易信息里面,調(diào)用的過(guò)程以及結(jié)果可以達(dá)到可追溯、可審計(jì)的功能,保證了系統(tǒng)的可信性。之所以會(huì)使用智能合約來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)平臺(tái)與區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)連接的部分的開(kāi)發(fā),主要是由于智能合約是一段計(jì)算機(jī)的代碼,可以為兩方或者多方之間進(jìn)行合約的制定,并且整個(gè)的合同的執(zhí)行都是有系統(tǒng)運(yùn)行的,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的流程,不需要人為的參與,這就保證了合同的公平性,并且可以節(jié)省時(shí)間,降低了成本,并且合約是通過(guò)交易打包到塊中的,基于區(qū)塊鏈平臺(tái)的去中心化功能,合約不會(huì)受到第三方機(jī)構(gòu)的干擾。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]區(qū)塊鏈共識(shí)算法的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 袁勇,倪曉春,曾帥,王飛躍. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2018(11)
[2]基于區(qū)塊鏈的醫(yī)療數(shù)據(jù)共享模型研究[J]. 薛騰飛,傅群超,王樅,王新宴. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2017(09)
[3]區(qū)塊鏈+時(shí)代,行業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J]. 劉孝男,王永濤,白云波. 中國(guó)信息安全. 2017(08)
[4]區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用模式與現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)[J]. 楊現(xiàn)民,李新,吳煥慶,趙可云. 現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究. 2017(02)
[5]區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 袁勇,王飛躍. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2016(04)
[6]國(guó)際區(qū)域醫(yī)療信息共享系統(tǒng)建設(shè)的現(xiàn)況研究[J]. 楊佳泓,張建國(guó),母曉莉,于廣軍. 中國(guó)醫(yī)院. 2010(10)
本文編號(hào):3308262
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
主要研究?jī)?nèi)容第一章主要將從目前國(guó)內(nèi)外醫(yī)療信息系統(tǒng)的發(fā)展,藥物溯源的方案以及有代表性的系統(tǒng)以及區(qū)塊鏈、Hyperleger在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展以及醫(yī)療+區(qū)塊鏈在國(guó)
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-17-圖2-3完整網(wǎng)絡(luò)交易流程2.3智能合約鏈碼在區(qū)塊鏈的發(fā)展歷程中,一般1.0時(shí)代就是數(shù)字貨幣時(shí)代,代表是比特幣,而2.0時(shí)代就是智能合約,而現(xiàn)在是3.0時(shí)代,代表是各種聯(lián)盟鏈。智能合約是運(yùn)行在區(qū)塊鏈上的模塊化、可重用的自動(dòng)執(zhí)行腳本,有了它我們就可以完成復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯,例如同一個(gè)區(qū)塊鏈上有多份合約,而每份合約可以約定不同的參與者(企業(yè)或者相關(guān)方)。也可以指定每份合約里每個(gè)子命令做一批特定的事,可以把它想象成關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)里的事務(wù)。我們可以在合約里指定允許哪些企業(yè)的節(jié)點(diǎn)可以參與到交易流程中來(lái)(在fabric里這叫共識(shí)策略)。因此,有智能合約作為擴(kuò)展功能的fabric平臺(tái),在極大的程度上豐富了區(qū)塊鏈的應(yīng)用層的應(yīng)用[35]。在fabric中,智能合約叫做鏈碼,它有6個(gè)狀態(tài),如下圖2-4所示:
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-18-圖2-4鏈碼生命周期實(shí)際上智能合約就是一段代碼,fabric官方認(rèn)可的有Go,node等語(yǔ)言。首先我們需要把合約代碼上傳到區(qū)塊鏈上,這一步的狀態(tài)就叫安裝,會(huì)將鏈碼的源碼以一種被稱為鏈碼部署格式格式打包,并把它安裝在一個(gè)將要運(yùn)行該鏈碼的peer節(jié)點(diǎn)上。鏈碼運(yùn)行在一個(gè)受保護(hù)的Docker容器當(dāng)中,與背書(shū)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行互相隔離。鏈碼可通過(guò)應(yīng)用提交的交易對(duì)賬本狀態(tài)初始化并進(jìn)行管理。一段鏈碼通常處理由網(wǎng)絡(luò)中的成員一致認(rèn)可的業(yè)務(wù)邏輯,一段鏈碼創(chuàng)建的(賬本)狀態(tài)是與其他鏈碼互相隔離的,故而不能被其他鏈碼直接訪問(wèn)。不過(guò),如果是在相同的網(wǎng)絡(luò)中,一段鏈碼在獲取相應(yīng)許可后則可以調(diào)用其他鏈碼來(lái)訪問(wèn)它的賬本。對(duì)于一條智能合約來(lái)說(shuō),它既可以通過(guò)合約賬戶來(lái)進(jìn)行部署,也可以通過(guò)外部的賬戶來(lái)進(jìn)行部署。部署成功以后,在節(jié)點(diǎn)上的任何一個(gè)用戶都可以通過(guò)合約地址來(lái)進(jìn)行調(diào)用該合約進(jìn)行交易。從可信的角度來(lái)看,智能合約不但可以被調(diào)用,而且它的調(diào)用的歷史還會(huì)被記錄在區(qū)塊鏈的交易信息里面,調(diào)用的過(guò)程以及結(jié)果可以達(dá)到可追溯、可審計(jì)的功能,保證了系統(tǒng)的可信性。之所以會(huì)使用智能合約來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)平臺(tái)與區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)連接的部分的開(kāi)發(fā),主要是由于智能合約是一段計(jì)算機(jī)的代碼,可以為兩方或者多方之間進(jìn)行合約的制定,并且整個(gè)的合同的執(zhí)行都是有系統(tǒng)運(yùn)行的,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的流程,不需要人為的參與,這就保證了合同的公平性,并且可以節(jié)省時(shí)間,降低了成本,并且合約是通過(guò)交易打包到塊中的,基于區(qū)塊鏈平臺(tái)的去中心化功能,合約不會(huì)受到第三方機(jī)構(gòu)的干擾。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]區(qū)塊鏈共識(shí)算法的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 袁勇,倪曉春,曾帥,王飛躍. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2018(11)
[2]基于區(qū)塊鏈的醫(yī)療數(shù)據(jù)共享模型研究[J]. 薛騰飛,傅群超,王樅,王新宴. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2017(09)
[3]區(qū)塊鏈+時(shí)代,行業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J]. 劉孝男,王永濤,白云波. 中國(guó)信息安全. 2017(08)
[4]區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用模式與現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)[J]. 楊現(xiàn)民,李新,吳煥慶,趙可云. 現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究. 2017(02)
[5]區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 袁勇,王飛躍. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2016(04)
[6]國(guó)際區(qū)域醫(yī)療信息共享系統(tǒng)建設(shè)的現(xiàn)況研究[J]. 楊佳泓,張建國(guó),母曉莉,于廣軍. 中國(guó)醫(yī)院. 2010(10)
本文編號(hào):3308262
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