區(qū)塊鏈在健康產(chǎn)業(yè)預(yù)約與管理的研究與應(yīng)用

王明皓 鄔少飛

（武漢工程大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430000）

1 引言

1.1 研究背景

由于比特幣的面世，區(qū)塊鏈技術(shù)已成為人們最受關(guān)注的技術(shù)之一。各個(gè)國家與企業(yè)積極研究和探索區(qū)塊鏈技術(shù)帶給人類社會(huì)的創(chuàng)新與發(fā)展。有人認(rèn)為區(qū)塊鏈技術(shù)將來會(huì)成為絕大多數(shù)行業(yè)產(chǎn)業(yè)的支撐技術(shù)并且改變?nèi)祟惿鐣?huì)的信任機(jī)制。同時(shí)隨著時(shí)代的變化與社會(huì)的發(fā)展，我國人民已經(jīng)從注重追求溫飽逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅剡\(yùn)動(dòng)健康。因此本研究考慮將兩者結(jié)合，在傳統(tǒng)區(qū)塊鏈技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)更好地服務(wù)于運(yùn)動(dòng)健康產(chǎn)業(yè)。

1.2 目的意義

本研究將區(qū)塊鏈技術(shù)與健康產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，改進(jìn)區(qū)塊鏈技術(shù)的共識(shí)來更好地推動(dòng)健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在其創(chuàng)新性的結(jié)合發(fā)展后，將提高人們運(yùn)動(dòng)的積極性從而提高人們對(duì)于健康的關(guān)注度，有關(guān)部門也可以利用區(qū)塊鏈的特點(diǎn)對(duì)健康產(chǎn)業(yè)進(jìn)行有效的管理。在健康產(chǎn)業(yè)中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)是具有極高價(jià)值的，由區(qū)塊鏈技術(shù)的不可篡改特點(diǎn)來保證這些數(shù)據(jù)的真實(shí)性，以此來使用這些可信任的數(shù)據(jù)來進(jìn)一步推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1.3 存在問題

現(xiàn)如今區(qū)塊鏈的應(yīng)用范圍主要集中在虛擬貨幣領(lǐng)域與少量的其他領(lǐng)域。我們認(rèn)為區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、可追溯、可信任性等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)在絕大多數(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域都可以適用，不應(yīng)僅僅局限于個(gè)別產(chǎn)業(yè)。傳統(tǒng)的區(qū)塊鏈系統(tǒng)中使用的是傳統(tǒng)的共識(shí)機(jī)制，其專用挖礦設(shè)備集中、出塊時(shí)間過長是顯而易見的缺點(diǎn)。并且傳統(tǒng)的區(qū)塊鏈技術(shù)是為了服務(wù)于虛擬貨幣而產(chǎn)生的，其主要是想要維護(hù)貨幣擁有者的權(quán)利，這點(diǎn)并不適用于其他產(chǎn)業(yè)，需要進(jìn)行一定的改進(jìn)。

1.4 主要研究內(nèi)容

本論文的研究內(nèi)容如下：

在傳統(tǒng)的區(qū)塊鏈技術(shù)中以單純比拼算力的工作量證明機(jī)制作為共識(shí)機(jī)制，本研究考慮增加其對(duì)內(nèi)存空間的要求，這樣可以使得參與設(shè)備更加貼近于人們的生活，使得人們都能參與到系統(tǒng)的維護(hù)中。

傳統(tǒng)的區(qū)塊鏈系統(tǒng)應(yīng)用于虛擬貨幣領(lǐng)域，其主要保護(hù)的是個(gè)人的賬戶財(cái)產(chǎn)。本研究需要更契合于健康產(chǎn)業(yè)的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，因此在其中增加了剩余優(yōu)勢(shì)，以此來對(duì)使用此系統(tǒng)的用戶進(jìn)行區(qū)分，更為頻繁的使用者將在維護(hù)此系統(tǒng)中存在相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)。這樣可以提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，并且更好地實(shí)現(xiàn)由系統(tǒng)的使用者來作為系統(tǒng)的維護(hù)者。

將區(qū)塊鏈技術(shù)與健康產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，對(duì)運(yùn)動(dòng)健康的預(yù)約與管理進(jìn)行創(chuàng)新使其更加智能化，從而推動(dòng)健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用提供更多的可能。

2 技術(shù)介紹

2.1 區(qū)塊鏈技術(shù)特征

區(qū)塊鏈技術(shù)被認(rèn)為是繼三次工業(yè)革命蒸汽機(jī)、電力、電子計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)之后的下一個(gè)顛覆性的核心技術(shù)。如果說蒸汽機(jī)的廣泛應(yīng)用極大地釋放了人們的生產(chǎn)力，電力的發(fā)明解決了人們基本的生活需求，電子計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生徹底改變了人們之間的主要信息傳遞方式，那么區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種新型的構(gòu)造信任機(jī)制的模式[1]，可能將徹底改變整個(gè)人類社會(huì)的價(jià)值傳遞方式[2,3]。區(qū)塊鏈技術(shù)作為下一個(gè)信任模式的基石，其最核心的革命特征是改變了人類社會(huì)千百年來落后的信任機(jī)制。

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N特殊的分布式數(shù)據(jù)庫[1]，其主要作用是存儲(chǔ)信息。任何想要存儲(chǔ)的信息都可以寫入?yún)^(qū)塊鏈中，沒有任何局限性。任何人都可以設(shè)置節(jié)點(diǎn)加入到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中。去中心化是區(qū)塊鏈最大的特點(diǎn)，其內(nèi)部不存在所謂的中心節(jié)點(diǎn)，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)的添加或刪除都不會(huì)影響整個(gè)區(qū)塊鏈的正常運(yùn)行，所有節(jié)點(diǎn)都是平等存在的，他們都獨(dú)立擁有數(shù)據(jù)信息。正因?yàn)閰^(qū)塊鏈不受單一節(jié)點(diǎn)的影響與控制，所以它具有很好的可信任性。區(qū)塊鏈采用密碼學(xué)技術(shù)，在向區(qū)塊鏈中寫入信息時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行數(shù)字簽名，并進(jìn)行哈希運(yùn)算，保障數(shù)據(jù)無法篡改與抵賴，具有良好的安全性。

2.2 區(qū)塊鏈核心技術(shù)

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的去中心化分布式存儲(chǔ)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以對(duì)區(qū)塊鏈中的所有數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲(chǔ)，并且就是由這些存儲(chǔ)了所有數(shù)據(jù)信息的節(jié)點(diǎn)來保證其內(nèi)部數(shù)據(jù)的安全性，每個(gè)節(jié)點(diǎn)中保存的區(qū)塊鏈只有相同時(shí)才能得到其他節(jié)點(diǎn)的認(rèn)可，并不依賴于某一節(jié)點(diǎn)的權(quán)威性。

加密算法。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)賬戶都有一對(duì)公私鑰對(duì)。公鑰可以對(duì)外公開，私鑰需要自己保存。每個(gè)賬戶在區(qū)塊鏈中發(fā)布數(shù)據(jù)信息時(shí)都需要由自己的私鑰對(duì)其進(jìn)行簽名，其他賬戶節(jié)點(diǎn)可以使用其公鑰對(duì)其解密查看原文信息是否一致以此來判斷其數(shù)據(jù)發(fā)布的真實(shí)性。并且區(qū)塊鏈?zhǔn)怯梢粋€(gè)個(gè)區(qū)塊鏈接而成的，后一區(qū)塊總是包含著前一區(qū)塊的哈希值，因此后一區(qū)塊確定了前一區(qū)塊的內(nèi)容就無法被更改了。

共識(shí)機(jī)制[4-7]。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部通過執(zhí)行某種一致的共識(shí)來決定由哪個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行區(qū)塊打包。其余節(jié)點(diǎn)收到打包區(qū)塊后需要對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證通過后可以將其加入到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中。一般常見的共識(shí)機(jī)制包括：工作量證明PoW、權(quán)益證明PoS、授權(quán)股權(quán)證明DPoS、實(shí)用拜占庭容錯(cuò)算法PBFT等。

智能合約[8,9]。就是向區(qū)塊鏈中寫入一段固定代碼，在區(qū)塊鏈中自動(dòng)執(zhí)行不受到人為的外在干擾，其一旦發(fā)布到區(qū)塊鏈中就無法被更改了，因此區(qū)塊鏈在發(fā)布使用之前需要進(jìn)行完整的考慮與測(cè)試，否則一旦出現(xiàn)問題則無法挽回。

3 適合健康產(chǎn)業(yè)的共識(shí)算法改進(jìn)

3.1 傳統(tǒng)區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制

傳統(tǒng)的區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制即是比特幣中用于創(chuàng)建新區(qū)塊的挖礦共識(shí)機(jī)制。其內(nèi)容簡單來說就是網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)首先在自己本地對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中發(fā)布的各種交易信息進(jìn)行整合打包形成一個(gè)新的區(qū)塊，并且要在區(qū)塊中的區(qū)塊頭處進(jìn)行競爭添加一個(gè)隨機(jī)數(shù)nonce，使得這個(gè)區(qū)塊頭block header可以滿足Hash(Block Header)＜=target。其中的target為區(qū)塊鏈中此時(shí)的閾值。若不滿足則重新選取隨機(jī)數(shù)nonce，再次進(jìn)行計(jì)算直到滿足條件則可以發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)中由其他節(jié)點(diǎn)對(duì)此進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證通過后則可認(rèn)同此區(qū)塊鏈接到此時(shí)的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中。

3.2 基于傳統(tǒng)共識(shí)機(jī)制的改進(jìn)

3.2.1 生成驗(yàn)證數(shù)據(jù)集與試探數(shù)據(jù)集

若直接使用傳統(tǒng)的共識(shí)機(jī)制則會(huì)出現(xiàn)需要經(jīng)過大量計(jì)算、出塊時(shí)間過長、消耗能源過多、挖礦設(shè)備專業(yè)化等問題。這些問題的產(chǎn)生使我們不得不衡量消耗的成本與達(dá)到效果的均衡，以及避免挖礦成功節(jié)點(diǎn)集中在個(gè)別專業(yè)化挖礦設(shè)備上，導(dǎo)致區(qū)塊鏈中心化。

因此考慮增大對(duì)于內(nèi)存的訪問需求。在內(nèi)存中開辟出一塊較大的空間存儲(chǔ)一個(gè)隨機(jī)生成的數(shù)據(jù)集以使得對(duì)于區(qū)塊的產(chǎn)生不僅依賴于強(qiáng)大的計(jì)算能力還需要有足夠的內(nèi)存空間。并且此時(shí)的目標(biāo)為需要有一定的難度來尋找新區(qū)塊的寫入權(quán)限而在驗(yàn)證區(qū)塊時(shí)應(yīng)該相對(duì)簡單。

在此過程中需要用到哈希函數(shù)，本研究使用的哈希函數(shù)為Keccak。其計(jì)算過程大致如圖1所示。

圖1 Keccak計(jì)算過程

將輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行填充后進(jìn)行分組，每組的長度為r，將長度為r的輸入分組input_0與長度為r的內(nèi)部狀態(tài)data_0進(jìn)行異或操作，并將異或后的結(jié)果與長度為c的容量C_0一起放入函數(shù)f中得到結(jié)果data_1與C_1，并利用得到的結(jié)果循環(huán)上述步驟進(jìn)行下一輪吸收操作。

直到將所有輸入分組都進(jìn)行計(jì)算后的結(jié)果data_x與C_x，其中data_x為輸出分組1，再次重復(fù)上述的計(jì)算過程可得到輸出分組2，直到獲取所需長度的數(shù)據(jù)，將其組合起來就是最后得到的哈希結(jié)果。

圖2 生成驗(yàn)證數(shù)據(jù)集內(nèi)容

在生成驗(yàn)證數(shù)據(jù)集時(shí)首先通過一個(gè)種子數(shù)據(jù)偽隨機(jī)生成一個(gè)驗(yàn)證數(shù)據(jù)集，此時(shí)需要保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)處生成的驗(yàn)證數(shù)據(jù)集都應(yīng)該一樣。其生成過程為首先將種子數(shù)據(jù)作為輸入放入到哈希函數(shù)中進(jìn)行運(yùn)算，將得到的結(jié)果添加到驗(yàn)證數(shù)據(jù)集中，并且將此結(jié)果再次放入哈希函數(shù)中進(jìn)行計(jì)算，將新得到的結(jié)果添加到驗(yàn)證數(shù)據(jù)中，循環(huán)足夠多次數(shù)以獲得一定的數(shù)據(jù)。

由此驗(yàn)證數(shù)據(jù)集生成數(shù)據(jù)量更大的試探數(shù)據(jù)集。其生成過程（圖3）如下：當(dāng)請(qǐng)求試探數(shù)據(jù)集中的第i個(gè)元素時(shí)，先得到驗(yàn)證數(shù)據(jù)集中第i個(gè)元素的內(nèi)容，若超出驗(yàn)證數(shù)據(jù)集個(gè)數(shù)則取余，將得到的內(nèi)容取哈希后得到臨時(shí)值X1，將此X1代入到已知固定方法get_int_from_item中獲得到一個(gè)位置序號(hào)j，在驗(yàn)證數(shù)組中取出位置j處的內(nèi)容數(shù)據(jù)X2，并將X1與X2混合后得到新的臨時(shí)值X1，循環(huán)上述操作一定次數(shù)以保證充分的工作量與隨機(jī)性，對(duì)最后以此生成的臨時(shí)值X1取哈希即得到了試探數(shù)據(jù)集中位置為i處的數(shù)據(jù)內(nèi)容。

圖3 計(jì)算試探數(shù)據(jù)集過程圖

其中的get_int_from_item是為了從較長的輸出數(shù)據(jù)壓縮轉(zhuǎn)變成為一個(gè)較小的序號(hào)值，本研究中是將數(shù)據(jù)對(duì)驗(yàn)證數(shù)據(jù)集長度取余后得到結(jié)果序號(hào)。mix是將兩個(gè)數(shù)據(jù)混合后生成新的隨機(jī)數(shù)據(jù)。

由此可以得到試探數(shù)據(jù)集中的所有數(shù)據(jù)內(nèi)容（圖4），并且將得到的整個(gè)試探數(shù)據(jù)集保存在本地在組裝權(quán)限競爭時(shí)使用。

圖4 生成試探數(shù)據(jù)集內(nèi)容

3.2.2 組裝權(quán)限競爭

將發(fā)布在網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)信息打包到一個(gè)區(qū)塊中，并且隨機(jī)取一個(gè)隨機(jī)數(shù)nonce，將此區(qū)塊的區(qū)塊頭與隨機(jī)數(shù)nonce取哈希得到一個(gè)臨時(shí)值Y，將此Y代入到已知固定方法get_int_from_item中獲得到一個(gè)位置序號(hào)a，并在已經(jīng)得到的試探數(shù)據(jù)集中取出位置a處的內(nèi)容數(shù)據(jù)Z1與位置a+1處的內(nèi)容Z2，之后分別與臨時(shí)值Y結(jié)合生成兩個(gè)新的臨時(shí)值Y1、Y2，將這兩個(gè)新的臨時(shí)值混合后的結(jié)果更新Y，循環(huán)上述操作一定次數(shù)以保證充分的工作量與隨機(jī)性，將最后一次得到的臨時(shí)值Y取哈希，得到的值即為結(jié)果result，比較result＜=target是否成立，若成立則說明此區(qū)塊合法，可以將此區(qū)塊廣播到網(wǎng)絡(luò)中供其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證，此時(shí)絕大多數(shù)節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證通過后，則可以確定此時(shí)該區(qū)塊已經(jīng)被成功寫入到區(qū)塊

表1 基礎(chǔ)閾值00051bf480000000000000000000000000000000000000000000000000000000時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表2 基礎(chǔ)閾值000051bf48000000000000000000000000000000000000000000000000000000時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖5 計(jì)算獲得組裝權(quán)

3.2.3 引入剩余優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的共識(shí)機(jī)制應(yīng)用場景是各種虛擬貨幣，在區(qū)塊鏈中其重點(diǎn)需要保護(hù)的數(shù)據(jù)信息就是每個(gè)賬戶的余額，而本研究中區(qū)塊鏈中需要保護(hù)的重點(diǎn)是各賬戶在區(qū)塊鏈中產(chǎn)生并存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息。并且本研究結(jié)合權(quán)益證明PoS的思想，考慮到通過降低系統(tǒng)使用者的競爭難度來讓系統(tǒng)的使用者更有資格保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此對(duì)于每個(gè)賬戶提出剩余優(yōu)勢(shì)的概念，每當(dāng)各賬戶預(yù)約并使用成功或是有數(shù)據(jù)信息保存到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，則使其賬戶中的剩余優(yōu)勢(shì)增加以此來使其賬戶在組裝權(quán)限競爭中降低一定的閾值難度來取得一定的優(yōu)勢(shì)。并且大量剩余優(yōu)勢(shì)的賬戶會(huì)降低大量的閾值難度，以此可以進(jìn)一步提高整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)的運(yùn)行速度。為了避免剩余優(yōu)勢(shì)絕對(duì)龐大而威脅到整個(gè)系統(tǒng)的競爭公平性，在降低閾值難度的過程中不能無限降低而應(yīng)該有一個(gè)適當(dāng)?shù)南孪?，并且每次在使用剩余?yōu)勢(shì)后獲得了組裝權(quán)限的賬戶中應(yīng)當(dāng)扣除一定的剩余優(yōu)勢(shì)。以此既能做到有系統(tǒng)使用者來保護(hù)系統(tǒng)的內(nèi)部良性循環(huán)，又能保護(hù)區(qū)塊鏈的核心特征避免其出現(xiàn)嚴(yán)重中心化問題。

我們多次在相同基礎(chǔ)目標(biāo)閾值時(shí)，不同的剩余優(yōu)勢(shì)下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，將剩余優(yōu)勢(shì)分為25，30，35，40，45，50，55，60。在相同的目標(biāo)閾值下，每個(gè)剩余優(yōu)勢(shì)都進(jìn)行了20次實(shí)驗(yàn)，得到每次獲取到組裝權(quán)時(shí)所需要嘗試的次數(shù)，將其相加得到在此目標(biāo)閾值下，每個(gè)剩余優(yōu)勢(shì)在20次實(shí)驗(yàn)中各自所嘗試的次數(shù)之和，并可求出每個(gè)剩余優(yōu)勢(shì)下所需的平均次數(shù)。在不同的基礎(chǔ)目標(biāo)閾值下進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。

部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1，表2，圖6，圖7所示：

圖6 剩余優(yōu)勢(shì)與平均計(jì)算次數(shù)關(guān)系圖1

圖7 剩余優(yōu)勢(shì)與平均計(jì)算次數(shù)關(guān)系圖2

由此可以看出剩余優(yōu)勢(shì)的引入加快了整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)的運(yùn)行效率，并且剩余優(yōu)勢(shì)較大的賬戶節(jié)點(diǎn)平均情況下取得結(jié)果的計(jì)算次數(shù)明顯減少，從而使得剩余優(yōu)勢(shì)較大的賬戶也就是經(jīng)常使用該區(qū)塊鏈系統(tǒng)的賬戶能夠由更大的優(yōu)勢(shì)來參與到該區(qū)塊鏈系統(tǒng)的管理和維護(hù)中。3.2.4 驗(yàn)證組裝區(qū)塊

驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的本地只需要保存一個(gè)驗(yàn)證數(shù)據(jù)集即可，當(dāng)接收到已經(jīng)打包好的區(qū)塊時(shí)，首先檢驗(yàn)其區(qū)塊內(nèi)部數(shù)據(jù)信息的合法性，之后與組裝權(quán)限競爭時(shí)所采取的方法類似，取出其區(qū)塊頭與其中的隨機(jī)數(shù)nonce取哈希得到一個(gè)臨時(shí)值Y，將此Y代入到已知固定方法get_int_from_item中獲得到一個(gè)位置序號(hào)a，此時(shí)需要獲取到試探數(shù)據(jù)集中序號(hào)a處的數(shù)據(jù)信息，但驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)處可能沒有保存數(shù)據(jù)量較為龐大的試探數(shù)據(jù)集，可以根據(jù)前面描述的取得試探數(shù)據(jù)集的方法來直接獲得a處位置的數(shù)據(jù)信息Z1和a+1處位置的數(shù)據(jù)信息Z2之后分別與臨時(shí)值Y結(jié)合生成兩個(gè)新的臨時(shí)值Y1、Y2，將這兩個(gè)新的臨時(shí)值混合后的結(jié)果更新Y，循環(huán)上述操作一定次數(shù)以保證充分的工作量與隨機(jī)性，將最后一次得到的臨時(shí)值Y取哈希，得到的值即為結(jié)果result，比較此結(jié)果與其降低難度后的閾值相比是否滿足條件，若滿足則承認(rèn)此區(qū)塊的合法性，將此區(qū)塊添加到區(qū)塊鏈中。

4 健康產(chǎn)業(yè)智能合約設(shè)計(jì)

在該區(qū)塊鏈系統(tǒng)中存在三類實(shí)體，分別為體育館、用戶、有關(guān)部門。健康產(chǎn)業(yè)由體育館發(fā)布預(yù)約信息，由用戶自由選擇預(yù)約地點(diǎn)與時(shí)間，由有關(guān)部門接收其系統(tǒng)中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行分析進(jìn)一步推動(dòng)該產(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展。系統(tǒng)中每個(gè)賬戶都是一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，由一對(duì)公私鑰對(duì)組成，使用橢圓曲線加密算法將私鑰映射生成公鑰，一個(gè)私鑰僅能對(duì)應(yīng)一個(gè)公鑰，公鑰可以公開，私鑰由個(gè)體獨(dú)立保存，以此能夠極大地保證賬戶的安全性。

4.1 健康產(chǎn)業(yè)預(yù)約模塊

由體育館方首先提出可預(yù)約信息審核，待審核通過后可以將可預(yù)約信息上鏈發(fā)布。上鏈后，用戶可以通過注冊(cè)后的賬戶對(duì)已發(fā)布的可預(yù)約信息進(jìn)行預(yù)約，并且將此預(yù)約成功信息上鏈，用戶在預(yù)約成功并成功使用后可以使賬戶中積攢一定的剩余優(yōu)勢(shì)。因此在此階段區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中上鏈的信息包括：審核通過的體育館可預(yù)約信息、用戶成功預(yù)約信息、用戶獲得的剩余優(yōu)勢(shì)。此類信息上鏈后將永久存在并且很難被篡改。為今后發(fā)生糾紛事件提供充分的證據(jù)。

4.2 健康產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)管理模塊

有關(guān)部門對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)有監(jiān)督管理的責(zé)任，首先需要將體育館方提出的可預(yù)約信息進(jìn)行審核，審核成功后由有關(guān)部門方賬戶對(duì)于此信息進(jìn)行上鏈操作。以此來確保上鏈信息都是由有關(guān)部門審核過的。通過智能合約中自動(dòng)執(zhí)行的特點(diǎn)對(duì)其中的各類賬戶進(jìn)行分類并保證每類賬戶對(duì)系統(tǒng)中的訪問權(quán)限進(jìn)行隔離，這樣可以保證區(qū)塊鏈中部分隱私信息的安全性。可以在智能合約中設(shè)置有關(guān)部門相應(yīng)權(quán)限來獲取區(qū)塊鏈中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息。例如各時(shí)間段各體育館的預(yù)約使用情況數(shù)據(jù)信息可由相關(guān)部門調(diào)取，并且進(jìn)一步分析規(guī)劃來推動(dòng)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。同時(shí)由于上鏈信息都是真實(shí)可靠的，有關(guān)部門可以調(diào)取區(qū)塊鏈中各體育館的經(jīng)營狀況來發(fā)放補(bǔ)貼。區(qū)塊鏈上的信息都是真實(shí)可靠的，這些數(shù)據(jù)信息也可以成為后期稅收等工作核對(duì)的關(guān)鍵性公證證據(jù)。

5 結(jié)論

本研究將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于新型健康產(chǎn)業(yè)模式，對(duì)傳統(tǒng)區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，提出剩余優(yōu)勢(shì)的概念，實(shí)現(xiàn)使用者與維護(hù)者、管理者的統(tǒng)一，避免傳統(tǒng)區(qū)塊鏈技術(shù)中運(yùn)行速度過慢和外部力量干預(yù)而出現(xiàn)的中心化問題，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)管理的內(nèi)部良性循環(huán)。同時(shí)可以保證其中數(shù)據(jù)信息的安全性、真實(shí)性，并且后期有關(guān)部門可以利用這些可信任的數(shù)據(jù)信息對(duì)于整個(gè)健康產(chǎn)業(yè)進(jìn)行更好的規(guī)劃與建設(shè)，形成產(chǎn)業(yè)的良性循環(huán)。