基于区块链的药物历史溯源系统研究与实现
发布时间：2021-07-28 16:42
在大数据时代,患者的历史用药记录往往都是高度隐私并且极度敏感的,这些用药信息的丢失和泄露都可能被商业所利用或导致诈骗交易,如何安全可靠的存储这些数据并且进行可信的溯源对于患者的健康和医疗机构的长远发展都有着重大意义。目前医疗机构依赖于集中式系统来存储以及溯源药物历史数据。然而,这种方式缺乏有效的机制来确保从一个医疗机构转移到另一个机构的药物历史数据是准确,安全和值得信赖的。以及如何保证处方者只有获得患者批准才拥有患者处方记录溯源的权限。所以本文进行了基于区块链的药物历史溯源系统的研究,利用区块链的优势来管理和追溯药物历史记录。具体主要工作包括:首先,为解决中心化系统的安全问题,采用去中心化模式,对其安全性、可靠性进行了研究讨论。并且对于药物数据采用加密存储的方式,保障了数据的准确性与完整性。其次,跨机构对于药物数据要进行共享和溯源,这需要患者的授权。系统中处方医生为患者开药,然后通过患者的公钥加密处方。医疗机构经患者授权,可以从医疗机构的不同历史中查询用药记录,然后通过私钥解密处方。从而保证了医疗机构不再能够在用户不知情的情况下随意使用用户数据,实现了存储和使用的权限分离。此外,实现数...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
主要研究内容第一章主要将从目前国内外医疗信息系统的发展，药物溯源的方案以及有代表性的系统以及区块链、Hyperleger在国内外的发展以及医疗+区块链在国
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-17-图2-3完整网络交易流程2.3智能合约链码在区块链的发展历程中，一般1.0时代就是数字货币时代，代表是比特币，而2.0时代就是智能合约，而现在是3.0时代，代表是各种联盟链。智能合约是运行在区块链上的模块化、可重用的自动执行脚本，有了它我们就可以完成复杂的业务逻辑，例如同一个区块链上有多份合约，而每份合约可以约定不同的参与者（企业或者相关方）。也可以指定每份合约里每个子命令做一批特定的事，可以把它想象成关系数据库里的事务。我们可以在合约里指定允许哪些企业的节点可以参与到交易流程中来（在fabric里这叫共识策略）。因此，有智能合约作为扩展功能的fabric平台，在极大的程度上丰富了区块链的应用层的应用[35]。在fabric中，智能合约叫做链码，它有6个状态，如下图2-4所示：
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-18-图2-4链码生命周期实际上智能合约就是一段代码，fabric官方认可的有Go,node等语言。首先我们需要把合约代码上传到区块链上，这一步的状态就叫安装，会将链码的源码以一种被称为链码部署格式格式打包，并把它安装在一个将要运行该链码的peer节点上。链码运行在一个受保护的Docker容器当中，与背书节点的运行互相隔离。链码可通过应用提交的交易对账本状态初始化并进行管理。一段链码通常处理由网络中的成员一致认可的业务逻辑，一段链码创建的（账本）状态是与其他链码互相隔离的，故而不能被其他链码直接访问。不过，如果是在相同的网络中，一段链码在获取相应许可后则可以调用其他链码来访问它的账本。对于一条智能合约来说，它既可以通过合约账户来进行部署，也可以通过外部的账户来进行部署。部署成功以后，在节点上的任何一个用户都可以通过合约地址来进行调用该合约进行交易。从可信的角度来看，智能合约不但可以被调用，而且它的调用的历史还会被记录在区块链的交易信息里面，调用的过程以及结果可以达到可追溯、可审计的功能，保证了系统的可信性。之所以会使用智能合约来进行系统平台与区块链网络连接的部分的开发，主要是由于智能合约是一段计算机的代码，可以为两方或者多方之间进行合约的制定，并且整个的合同的执行都是有系统运行的，实现了自动化的流程，不需要人为的参与，这就保证了合同的公平性，并且可以节省时间，降低了成本，并且合约是通过交易打包到块中的，基于区块链平台的去中心化功能，合约不会受到第三方机构的干扰。
【参考文献】：
期刊论文
[1]区块链共识算法的发展现状与展望[J]. 袁勇,倪晓春,曾帅,王飞跃. 自动化学报. 2018(11)
[2]基于区块链的医疗数据共享模型研究[J]. 薛腾飞,傅群超,王枞,王新宴. 自动化学报. 2017(09)
[3]区块链+时代,行业面临的机遇与挑战[J]. 刘孝男,王永涛,白云波. 中国信息安全. 2017(08)
[4]区块链技术在教育领域的应用模式与现实挑战[J]. 杨现民,李新,吴焕庆,赵可云. 现代远程教育研究. 2017(02)
[5]区块链技术发展现状与展望[J]. 袁勇,王飞跃. 自动化学报. 2016(04)
[6]国际区域医疗信息共享系统建设的现况研究[J]. 杨佳泓,张建国,母晓莉,于广军. 中国医院. 2010(10)
本文编号：3308262
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
主要研究内容第一章主要将从目前国内外医疗信息系统的发展，药物溯源的方案以及有代表性的系统以及区块链、Hyperleger在国内外的发展以及医疗+区块链在国
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-17-图2-3完整网络交易流程2.3智能合约链码在区块链的发展历程中，一般1.0时代就是数字货币时代，代表是比特币，而2.0时代就是智能合约，而现在是3.0时代，代表是各种联盟链。智能合约是运行在区块链上的模块化、可重用的自动执行脚本，有了它我们就可以完成复杂的业务逻辑，例如同一个区块链上有多份合约，而每份合约可以约定不同的参与者（企业或者相关方）。也可以指定每份合约里每个子命令做一批特定的事，可以把它想象成关系数据库里的事务。我们可以在合约里指定允许哪些企业的节点可以参与到交易流程中来（在fabric里这叫共识策略）。因此，有智能合约作为扩展功能的fabric平台，在极大的程度上丰富了区块链的应用层的应用[35]。在fabric中，智能合约叫做链码，它有6个状态，如下图2-4所示：
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-18-图2-4链码生命周期实际上智能合约就是一段代码，fabric官方认可的有Go,node等语言。首先我们需要把合约代码上传到区块链上，这一步的状态就叫安装，会将链码的源码以一种被称为链码部署格式格式打包，并把它安装在一个将要运行该链码的peer节点上。链码运行在一个受保护的Docker容器当中，与背书节点的运行互相隔离。链码可通过应用提交的交易对账本状态初始化并进行管理。一段链码通常处理由网络中的成员一致认可的业务逻辑，一段链码创建的（账本）状态是与其他链码互相隔离的，故而不能被其他链码直接访问。不过，如果是在相同的网络中，一段链码在获取相应许可后则可以调用其他链码来访问它的账本。对于一条智能合约来说，它既可以通过合约账户来进行部署，也可以通过外部的账户来进行部署。部署成功以后，在节点上的任何一个用户都可以通过合约地址来进行调用该合约进行交易。从可信的角度来看，智能合约不但可以被调用，而且它的调用的历史还会被记录在区块链的交易信息里面，调用的过程以及结果可以达到可追溯、可审计的功能，保证了系统的可信性。之所以会使用智能合约来进行系统平台与区块链网络连接的部分的开发，主要是由于智能合约是一段计算机的代码，可以为两方或者多方之间进行合约的制定，并且整个的合同的执行都是有系统运行的，实现了自动化的流程，不需要人为的参与，这就保证了合同的公平性，并且可以节省时间，降低了成本，并且合约是通过交易打包到块中的，基于区块链平台的去中心化功能，合约不会受到第三方机构的干扰。
【参考文献】：
期刊论文
[1]区块链共识算法的发展现状与展望[J]. 袁勇,倪晓春,曾帅,王飞跃. 自动化学报. 2018(11)
[2]基于区块链的医疗数据共享模型研究[J]. 薛腾飞,傅群超,王枞,王新宴. 自动化学报. 2017(09)
[3]区块链+时代,行业面临的机遇与挑战[J]. 刘孝男,王永涛,白云波. 中国信息安全. 2017(08)
[4]区块链技术在教育领域的应用模式与现实挑战[J]. 杨现民,李新,吴焕庆,赵可云. 现代远程教育研究. 2017(02)
[5]区块链技术发展现状与展望[J]. 袁勇,王飞跃. 自动化学报. 2016(04)
[6]国际区域医疗信息共享系统建设的现况研究[J]. 杨佳泓,张建国,母晓莉,于广军. 中国医院. 2010(10)
本文编号：3308262
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