区块链技术在医疗领域中的应用

[摘要]区块链技术是当前互联网领域最为前端的技术，已经引起了各业人士的关注。传统医疗数据的保存有很大泄露的风险，区块链技术应用非对称加密算法和其去中心化的特点最大限度保障了信息的安全性和可靠性。文章以区块链技术的原理入手，介绍区块链技术在医疗领域的应用。文章介绍的应用主要包括区块链去中心化应用、建立网络健康数据中心、医院信息集成平台等方面。

[关键词]区块链;医疗领域;去中心化;数据共享

[DOI]1013939/jcnkizgsc201832161

1区块链概述

11区块链的定义

狭义来讲， 区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构， 并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本;广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的分布式基础架构与计算范式，从本质上来说，区块链是一种高度可信的数据库技术，提供了一种在不可信网络中进行信息与价值传递交换的可信机制。

12区块链的主要特性

（1）去中心化：在区块链中，任意节点的权利都是相同的，任何节点都可以验证区块链中信息的准确性，也可以进行数据维护，区块链的安全是靠每个节点来维护。

（2）开放性：系统是开放的，除了交易各方的私有信息被加密外，区块链的数据对所有人公开，任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用，因此整个系统信息高度透明。

（3）可编程：目前，以太坊（Ethereum）公共区块链平台已经可以提供图灵完备的脚本语言以供病患来构建任何可以精确定义的智能合约或交易类型[1]。

（4）信息不可篡改：一旦信息经过验证并添加至区块链，就会永久的存储起来，除非能够同时控制住系统中超过51%的节点，否则单个节点上对数据库的修改是无效的，因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。

（5）匿名性：由于节点之间的交换遵循固定的算法，其数据交互是无须信任的，因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方对自己产生信任，对信用的累积非常有帮助。

2区块链在医疗领域的应用认证过程

病患挂号以后，病患客户系统建立一个区块，区块头包含时间戳、下一个区块的哈希值（即医生公钥）、病患的数字签名、Merkle根地址以及当前区块的哈希值（即地址），区块体中主要包含病患基本信息和以往医疗数据。每个区块的生成过程：矿工收集病患基本信息和以往医疗数据，使用病患/医生的私钥对去快题内容进行加密，得到数字签名，向全网进行广播，得到验证后存放入区块链平台中。随后医院系统对区块信息进行验证，验证由非对称的加密与对称加密算法完成，其后建立医院链区块，区块头包含时间戳、上一个区块的地址、医生区块的公钥、Merkle根地址以及当前区块的数字签名，区块体为医生区块链加密的明文。数字签名推导过程重复上一个医院区块的过程。

监管部门链按照同样的办法验证医院链区块的正确性，其后建立区块。区块头包含时间戳、医院链区块的哈希值、医生公钥、Merkle根地址以及当前区块的数字签名;区块体仍为医疗信息属性、病患ID，与前三个区块体内容相同。

3区块链应用在医疗方面之后的优点

31去中心化应用

区块链应用于医疗领域主要体现在电子病历。目前病例是由各大医院自行保管，患者无法随时获取个人医疗数据。将区块链技术应用到医疗领域后，患者作为个人医疗数据的实际把握者，有效地保证了患者信息的私密性，更有助于患者掌握个人健康状态，也为患者跨院治疗提供了便利。

32建立网络健康数据中心

网络健康数据中心主要包含所有患者的健康状况信息，并以数字化方式存储。健康状况信息主要包含患者的基本信息、以往的医疗数据等。每个患者各自区块部分创世之初包含患者的基本信息，在后续需要更新医疗数据时，允许医疗机构或者患者上传医疗数据并永久保存。这种保存方式可以降低医疗数据的丢失风险，增加了医疗数据的安全性。患者可以自行决定是否将信息公布于网络中，虽然医疗机构能够获取部分患者的健康数据，但是患者个人信息是经过非对称加密算法进行加密的，没有患者的私钥獲取不到，最大限度地保证了患者的基本信息的安全。

33医院信息集成平台

当前医院的建设和信息化建设紧密相关。在以往的医院建设中，由于采用了不同公司的产品，信息不能互通，每个医院的信息就相当于一座“孤岛”，限制了数据的共享。利用区块链技术可以对各个医院的信息进行整合，推进医疗信息数据和器械方面的共享，更好地进行医学研究，实现医院共享信息系统和其他传统信息系统数据真正意义上的共通共享，更好地优化医院的业务流程，并能够安全透明地记录医疗数据编辑轨迹，具有可确权、可溯源的功能，

确保医疗信息存储的安全，同时也能为医疗研究提供强有力的数据保证。

4区块链在医药行业应用中面临的问题

41技术方面

第一，效率低。以比特币的当前交易为例，当交易数据写入区块时，所有节点都会收到交易数据，每次交易写入时间大概为十分钟，一个小时只能完成六次交易。当前医疗系统数据较多，将区块链技术应用于医疗系统之后，录入数据需要时间较多，效率极低。

第二，信息存储量过大。区块链主链中记录了从创世链至今的每一个数据信息，每生成一个新区快，每个节点都会更新下载数据以便验证信息的准确性。在之前，大数据已经开始应用于医疗领域，数据信息量每年呈指数增长，区块链需要承接的数据越来越多，这对于每个节点的存储量有着较大要求，每个节点的数据存储空间容量在一定程度上会限制区块链在医疗领域当中的应用发展，也会直接影响到医疗部门甚至患者获取最新数据，影响区块链使用效率。

42实际应用方面

第一，监管。区块链拥有去中心化、集体维护、可编程的特点，均不同于现有信息存储方式。在一定程度上，区块链冲击现行法律，所以很多国家明文禁止区块链在本国的应用。在将区块链应用在医疗领域时，必须加强和监管部门的沟通，在不违反法律的前提下，积极推进应用。在尝试推行区块链在医疗领域的应用时，应积极探索应用的行为准则、数据规范，逐步形成并完善相关法律，使监管部门有法可循。

第二，推行存在阻力。目前，国内外在区块链的应用方面尚未达成一直标准，相关规则尚未完善，仍存在隐私泄露的风险。将其应用于医疗领域将会面临诸多挑战。区块链应用于医疗领域主要体现了区块链去中心化的特点，但是这种信息存储方式完全不同于传统的医疗数据存储方式，导致相关部门对其应用的态度较为谨慎，不利于此应用的推行。

参考文献：

[1]冯曦区块链技术在高校教育领域中的应用研究[J].课程教育研究，2017（20）：10-11

[2]何蒲，于戈，张岩峰，等区块链技术与应用前瞻综述[J].计算机科学，2017，44（4）：1-7，15

[3]袁勇，王飞跃区块链技术发展现状与展望[J].自动化学报，2016，42（4）：481-493

[4]王数，姜楠，康世功区块链技术的发展与前瞻[J].电脑知识与技术，2017，13（23）：31-36

[5]林小驰，胡叶倩雯关于区块链技术的研究综述[J].金融市场研究，2016，45（2）：97-109

[6]赵延红，原宝华，梁军区块链技术在医疗领域中的应用探讨[J].中国医学教育技术，2018，32（1）.

[7]赵磊信任、共识与去中心化——区块链的运行机制及其监管逻辑[J].银行家，2018（5）.

[作者简介]安林洁（1996—），女，汉族，河北南宫人，首都经济贸易大学信息学院学生，研究方向：优化仿真。