傳統(tǒng)的電子健康病歷系統(tǒng)采用中心化建設(shè)思路,以醫(yī)院為中心,患者的醫(yī)療數(shù)據(jù)由各個(gè)就診醫(yī)院獨(dú)立維護(hù)。這樣集中式的存儲(chǔ)方案使得患者形成醫(yī)療數(shù)據(jù)孤島,在轉(zhuǎn)診等日常行為中帶來(lái)了諸多不便。通常來(lái)說(shuō),傳統(tǒng)系統(tǒng)在醫(yī)療數(shù)據(jù)共享,數(shù)據(jù)安全,隱私保護(hù)等方面存在諸多問(wèn)題。隨著近十年區(qū)塊鏈技術(shù)的蓬勃發(fā)展,其去中心化、不可篡改等特點(diǎn)給如何解決傳統(tǒng)電子健康病歷系統(tǒng)存在的難共享,安全性差,隱私保護(hù)不到位等問(wèn)題帶來(lái)了新的思路。本文基于區(qū)塊鏈技術(shù)提出了新型電子健康病歷系統(tǒng)模型,并初步實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)原型的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。考慮到區(qū)塊鏈技術(shù)目前存在的性能瓶頸是阻礙新系統(tǒng)走向?qū)嶋H應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題,故在系統(tǒng)原型基礎(chǔ)上詳細(xì)分析了與醫(yī)療區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的業(yè)務(wù)流程,然后基于測(cè)試工具進(jìn)行了細(xì)粒度的性能分析和瓶頸定位。最后定位關(guān)鍵性能瓶頸在共識(shí)階段和區(qū)塊同步賬本更新階段。針對(duì)共識(shí)階段存在的性能問(wèn)題,提出了基于VRFs的拜占庭共識(shí)算法優(yōu)化方案。從整體思路,算法設(shè)計(jì),算法實(shí)現(xiàn),對(duì)比測(cè)試分析逐步驗(yàn)證新算法在性能方面的優(yōu)越性,最后階段的實(shí)驗(yàn)分析表明新共識(shí)算法平均延遲降低到了30ms,整體Invoke吞吐量提高到了680tps,而且通過(guò)選舉共識(shí)節(jié)點(diǎn)的策略避免了傳統(tǒng)... 

【文章來(lái)源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

測(cè)試實(shí)驗(yàn)使用的病歷數(shù)據(jù)

圖5.6 LevelDB寫入操作各個(gè)階段耗時(shí)分析圖從圖 5.6 測(cè)試結(jié)果可以看出，在寫入過(guò)程中，Compaction 操作平均 12345826micros/op，耗時(shí)遠(yuǎn)高于其他操作，這也說(shuō)明 Compaction 操作是影響寫入效率的關(guān)鍵，是優(yōu)化的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。5.2 改進(jìn) LSM-Tree 存儲(chǔ)模型提出與優(yōu)化通過(guò)前期研究，發(fā)現(xiàn)每一輪共識(shí)過(guò)后的區(qū)塊同步和賬本更新伴隨著頻繁的LevelDB 讀寫操作。而 LevelDB 采用了傳統(tǒng) LSM- Tree 存儲(chǔ)模型，其存在嚴(yán)重的寫放大問(wèn)題，是影響其性能的關(guān)鍵所在。本文根據(jù)聯(lián)盟型電子健康病歷系統(tǒng)產(chǎn)生的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)具有的 Big-Value 特征，提出了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的鍵值對(duì)分離存儲(chǔ)的思路：業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的鍵仍然以 LSM-Tree 形式存儲(chǔ)，而鍵對(duì)應(yīng)的值以文件存儲(chǔ)形式單獨(dú)存儲(chǔ)，從而減小LSM-Tree 的規(guī)模，達(dá)到讀寫優(yōu)化的目的。另外通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)層級(jí)間的 Compaction 操作是解耦的，從而提出了多線程并行加速的優(yōu)化策略，旨在提高 Compaction 過(guò)程的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3095039