基于區(qū)塊鏈技術(shù)的中國健康醫(yī)療信息化與隱私化管理研究

劉馨茹 肖菲 孫銘鴻

【摘 要】區(qū)塊鏈技術(shù)在國內(nèi)發(fā)展日漸良好，越來越龐大的區(qū)塊鏈應(yīng)用也隨之產(chǎn)生，同時作為利用塊鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來驗證與存儲數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點共識算法來生成和更新數(shù)據(jù)、利用密碼學(xué)的方式保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數(shù)據(jù)的一種全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)與計算方式，區(qū)塊鏈在一定程度上，為數(shù)字化生活帶來了許多便利，同時應(yīng)用醫(yī)療系統(tǒng)方面的技術(shù)也會日漸完善。本文主要以區(qū)塊鏈技術(shù)在中國醫(yī)療信息化與隱私化管理方面進行研究探討。

【關(guān)鍵詞】區(qū)塊鏈，健康，中國醫(yī)療，隱私化

一、項目背景

（一）區(qū)塊鏈技術(shù)的概念及技術(shù)特征

區(qū)塊鏈技術(shù)起源于化名為“中本聰”的學(xué)者（或?qū)W者們）在2008年發(fā)表的論文《比特幣：一種點對點電子現(xiàn)金系統(tǒng)》，業(yè)界目前尚未形成公認(rèn)的區(qū)塊鏈定義。 區(qū)塊鏈的實質(zhì)是在信息不對稱的情況下，無需相互擔(dān)保信任或第三方，而是通過數(shù)字加密技術(shù)/分布式共識算法、時間戳等技術(shù)手段，實現(xiàn)了在無需信任單個節(jié)點的情況下構(gòu)建一個去中心化的可信任系統(tǒng)。

區(qū)塊鏈技術(shù)具有四個主要的技術(shù)特征。分別是分布式，開放式，去信任化以及安全可信。去信任化是指區(qū)塊鏈采用非對稱密碼學(xué)技術(shù)對數(shù)據(jù)進行加密，同時借助分布式系統(tǒng)各節(jié)點的工作量證明等共識算法形成的強大算力來抵御外部攻擊，保證區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)不可篡改和不可偽造.因此具有較高的安全性。

（二）區(qū)塊鏈對于醫(yī)療健康領(lǐng)域背景以及走向

隨著健康中國戰(zhàn)略的深度推進，運用新時代信息技術(shù)賦能醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，推進衛(wèi)生健康領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，增強衛(wèi)生健康治理體系整體效能，對于實現(xiàn)“十四五”期間醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域戰(zhàn)略目標(biāo)意義重大。區(qū)塊鏈?zhǔn)腔诙喾N技術(shù)整合的新型應(yīng)用模式，其本質(zhì)上是一種由全網(wǎng)節(jié)點共同維護的分布式全局賬本數(shù)據(jù)庫，其去中心化、防篡改、可追溯、隱私保護的分散管理特性，為解決健康領(lǐng)域中數(shù)據(jù)存儲和共享的安全性問題提供了路徑。

當(dāng)前區(qū)塊鏈技術(shù)正以驚人的速度、顛覆性的方式向前發(fā)展。無論是國外的GEM、Philips公司還是國內(nèi)的阿里健康都推出了基于區(qū)塊鏈的健康管理項目，各國政府也紛紛重視區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用，2019年習(xí)近平總書記在中央政治局第十八次集體學(xué)習(xí)時提出要探索“區(qū)塊鏈+”在民生領(lǐng)域的運用，積極推動區(qū)塊鏈在醫(yī)療健康領(lǐng)域的運用，如何推動“區(qū)塊鏈+”在醫(yī)療健康領(lǐng)域的應(yīng)用，不僅是拓展區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的重要方向，更是實施數(shù)字化健康管理手段的迫切需要。

醫(yī)療機構(gòu)正通過區(qū)塊鏈技術(shù)，實現(xiàn)對患者隱私信息的保密。區(qū)塊鏈技術(shù)的出現(xiàn)，顯得健康信息交易所（HIE）和全員人口數(shù)據(jù)庫（APCD）已經(jīng)跟不上時代。新的醫(yī)療記錄共享模式正在誕生。區(qū)塊鏈技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用主要有以下幾個方面：

（1）電子健康病例

醫(yī)療方面，區(qū)塊鏈最主要的應(yīng)用是對個人醫(yī)療記錄的保存，可以理解為區(qū)塊鏈上的電子病歷。用區(qū)塊鏈技術(shù)來進行保存，就可以擁有個人醫(yī)療的歷史數(shù)據(jù)，看病也好，對自己的健康做規(guī)劃也好，就有歷史數(shù)據(jù)可供使用，而這個數(shù)據(jù)真正的掌握者是患者自己，而不是某個醫(yī)院或第三方機構(gòu)。

（2）DNA錢包

基因和醫(yī)療數(shù)據(jù)能夠運用區(qū)塊鏈技術(shù)進行安全存儲并且通過使用私人秘鑰來獲得，這將形成一個DNA錢包。這使得醫(yī)療健康服務(wù)商能夠安全地分享和統(tǒng)計病人數(shù)據(jù)，幫助藥企更有效率地研發(fā)藥物。而這種模式也正在逐步建立起來。

（3）藥品防偽

與編碼防偽技術(shù)類似的是，對于運用區(qū)塊鏈技術(shù)防偽的藥品而言，在藥品包裝盒表面有一個可以被刮去的面，底下是一個特別的驗證標(biāo)簽，這與區(qū)塊鏈相互對照來確保藥品的合法性。

隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，在病人身份背景、往期病史、以及醫(yī)療支付情況的記錄等方面，醫(yī)療數(shù)據(jù)正在起著越來越重要的作用。醫(yī)療數(shù)據(jù)可能是一個人最隱私的數(shù)據(jù)，但由于網(wǎng)絡(luò)操作錯誤或者黑客攻擊等問題，在過去這些個人隱私數(shù)據(jù)卻存在著大規(guī)模泄露的情況，比如Anthem曾經(jīng)泄露8000萬病人和雇員記錄，UCLA Health曾經(jīng)泄露450萬病人數(shù)據(jù)?！秴^(qū)塊鏈：定義未來金融與經(jīng)濟新格局》一書中指出：使用區(qū)塊鏈技術(shù)，醫(yī)院、醫(yī)生、患者、以及醫(yī)藥醫(yī)療器械公司等等相關(guān)各方都可以成為整個鏈條的一部分，從而降低人們之間的信任成本，減少醫(yī)患糾紛和欺詐行為。將數(shù)據(jù)記錄在區(qū)塊鏈上，并使用相關(guān)的數(shù)字簽名技術(shù)，只有當(dāng)獲得相關(guān)各方的許可的情況下，每個人的健康信息和醫(yī)療數(shù)據(jù)才能夠被讀取。這樣，可以更好地規(guī)范患者健康數(shù)據(jù)的管理。

所以在區(qū)塊鏈技術(shù)中，密碼學(xué)算法能在中心化的環(huán)境中更好地保護病人的隱私，大幅度改善醫(yī)療治療和醫(yī)療管理模式，降低醫(yī)療成本和風(fēng)險。實現(xiàn)對信息價值的最大化使用。

二、有關(guān)區(qū)塊鏈研究創(chuàng)新可預(yù)見的關(guān)鍵問題

2.1本身性能安全問題

性能安全問題仍是制約區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要瓶頸。區(qū)塊鏈的性能問題源于自身的體系架構(gòu)，其中聯(lián)盟鏈性能要明顯優(yōu)于公鏈性能，這與聯(lián)盟鏈中節(jié)點數(shù)量和共識機制有關(guān)。由于分布式系統(tǒng)的共識機制、區(qū)塊鏈底層協(xié)議以、網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議以及區(qū)塊鏈安全等因素，區(qū)塊鏈性能還無法與傳統(tǒng)中心化系統(tǒng)相媲美。

此外，區(qū)塊鏈技術(shù)產(chǎn)生時間尚短，仍面臨較多的安全隱患。一是區(qū)塊鏈技術(shù)本身仍存在安全問題。二是區(qū)塊鏈技術(shù)實現(xiàn)上仍存在大量安全漏洞。三是密鑰管理存在隱患私鑰是用戶生成并保管的，沒有第三方參與，一旦丟失便無法對賬戶的資產(chǎn)做任何操作。

2.2 醫(yī)療領(lǐng)域?qū)嵺`經(jīng)驗少，推廣運行存在阻力

國內(nèi)外目前尚無使用區(qū)塊鏈技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，在醫(yī)學(xué)的推廣和運營中存在許多問題。去中心化的特點對傳統(tǒng)醫(yī)療管理機構(gòu)有著很大的沖擊，所以很多醫(yī)療機構(gòu)會在應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)時持謹(jǐn)慎的態(tài)度，阻礙了區(qū)塊鏈技術(shù)的大規(guī)模推廣與應(yīng)用。由于醫(yī)療行業(yè)中區(qū)塊鏈技術(shù)的案例很少，專家和學(xué)者缺乏動力來促進和實施，因此應(yīng)該加快速度培養(yǎng)區(qū)塊鏈醫(yī)療的相關(guān)人才，形成不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)的良好氛圍，強化區(qū)塊鏈醫(yī)療技術(shù)的學(xué)習(xí)機制，使學(xué)習(xí)、掌握、深化區(qū)塊鏈醫(yī)療技術(shù)成為常態(tài)。

2.3 數(shù)據(jù)存儲空間問題

區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫記錄了每筆交易從當(dāng)前到開始時的所有數(shù)據(jù)信息，因此需要下載、存儲和更新從原始區(qū)塊到當(dāng)前區(qū)塊的每個部分。越來越多的數(shù)據(jù)將以區(qū)塊鏈的形式傳遞，從而增加了對區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫存儲空間的需求。當(dāng)每個節(jié)點的數(shù)據(jù)完全同步時，開發(fā)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的存儲容量要求成為一個主要問題，直接影響醫(yī)療部門更新數(shù)據(jù)，并且要求醫(yī)生和患者實時收集數(shù)據(jù)。除了增加數(shù)據(jù)存儲的可伸縮性和可承受性，還有另一種可能，區(qū)塊鏈除了提供一個去中心化的存儲系統(tǒng)以外，通過區(qū)塊鏈也能構(gòu)建一個去中心化的商業(yè)模式，這樣一個規(guī)模龐大的去中心化系統(tǒng)并不是由單的中心化機構(gòu)構(gòu)建的，而是由全球的存儲礦工貢獻自己的硬盤空間，大家一起去構(gòu)建。

2.4 區(qū)塊鏈概念認(rèn)知程度有待深入

社會各界對區(qū)塊鏈的看法不一，多數(shù)人對區(qū)塊鏈的認(rèn)識不足。一是大量民眾對區(qū)塊鏈的應(yīng)用價值往往是一知半解將真正的區(qū)塊鏈技術(shù)與比特幣混淆，認(rèn)為國家禁止了ICO、關(guān)閉了加密數(shù)字貨幣交易平臺就是否定了區(qū)塊鏈技術(shù)，短時期內(nèi)難以深刻理解和接受。二是國內(nèi)的IT巨頭企業(yè)、金融機構(gòu)雖然紛紛布局區(qū)塊鏈，但投入資源有限且主要應(yīng)用于非核心業(yè)務(wù)領(lǐng)域，對區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用仍處于初級階段。三是部分地區(qū)政府對區(qū)塊鏈的認(rèn)知仍存在偏見，對區(qū)塊鏈技術(shù)的安全問題、監(jiān)管問題、含規(guī)問題仍沒有清楚的認(rèn)識，經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)對區(qū)塊鏈發(fā)展仍處于觀望態(tài)度，相關(guān)扶持政策和發(fā)展力度較為保守。

三、區(qū)塊鏈研究相關(guān)創(chuàng)新內(nèi)容

隨著健康中國戰(zhàn)略的深度推進，運用新一代信息技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，推進健康醫(yī)療領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，增強健康醫(yī)療治理體系整體效能，對于實現(xiàn)健康醫(yī)療領(lǐng)域戰(zhàn)略目標(biāo)意義重大。區(qū)塊鏈?zhǔn)蔷佑诙嗉夹g(shù)整合的一種新型應(yīng)用模式，本質(zhì)是一種全局賬本數(shù)據(jù)庫，他為解決健康領(lǐng)域中數(shù)據(jù)存儲和共享的安全性問題提供了路徑，本文主要研究的是基于區(qū)塊鏈技術(shù)的中國健康醫(yī)療信息化與隱私化管理的研究。

3.1 信息化

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N分布式數(shù)據(jù)庫，識別傳播和記載信息的智能化網(wǎng)絡(luò)，其最早運用于比特幣，其核心技術(shù)是分布式技術(shù)，密碼學(xué)共識機制和時間出，并且將這四個技術(shù)有機的結(jié)合在一起，他區(qū)塊鏈技術(shù)能夠依托大數(shù)據(jù)，云計算的新型的科技技術(shù)，對數(shù)據(jù)信息進行更加精準(zhǔn)的處理，從而能夠助推醫(yī)療信息的升級與效率質(zhì)量的提升問題，在醫(yī)療領(lǐng)域，病人信息是一個相對來說十分龐大的數(shù)據(jù)，與傳統(tǒng)模式相比，將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療信息方面，使得健康醫(yī)療的數(shù)據(jù)等方面更加信息化，通過區(qū)塊鏈技術(shù)，可以讓數(shù)據(jù)信息化。

3.2 隱私化

區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化和去性化等特點，能夠不依賴第三方可信機構(gòu)在陌生接點之間建立點對點的可信價值傳遞，并且隨著區(qū)塊鏈技術(shù)不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用，其面臨的隱私泄露問題很突出，相對于傳統(tǒng)的中心化架構(gòu)，區(qū)塊鏈機制不依賴特定中心節(jié)點處理和存儲數(shù)據(jù)，因此，能夠避免集中式服務(wù)器單點崩潰和數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險。區(qū)塊鏈技術(shù)基本特點是鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，保證數(shù)據(jù)不可更改。而現(xiàn)代醫(yī)學(xué)一直立足于醫(yī)療證據(jù)，以數(shù)據(jù)信任和安全為基礎(chǔ)，區(qū)塊鏈技術(shù)解決了可信的存證和不可更改存證，區(qū)塊鏈在醫(yī)療領(lǐng)域中，數(shù)據(jù)信息的授權(quán)分發(fā)與安全傳輸?shù)闹攸c在于數(shù)據(jù)的權(quán)屬認(rèn)定以及由分發(fā)過程形成的數(shù)據(jù)所有者和使用者之間的信任，2018年曾有人提出了Med-PP模型，它由一個無許可區(qū)塊鏈和一個許可的區(qū)塊鏈組成，服務(wù)于管理用戶的個人健康信息，形成了醫(yī)療數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)奖Ｗo機制，建立了一個安全高效的數(shù)據(jù)流通渠道，從而保證了隱私數(shù)據(jù)安全。

四、有關(guān)行業(yè)及市場前景

我國的醫(yī)療信息建設(shè)落后于發(fā)達國家，但由于我國大力推動醫(yī)療信息建設(shè)，因此發(fā)展速度非?？?，與發(fā)達國家的差距正在縮小。2010年，我國建立了國家和地方衛(wèi)生信息平臺，完善了5個應(yīng)用系統(tǒng)，并創(chuàng)建了2個基本的公民電子健康記錄和電子健康記錄數(shù)據(jù)庫。從目前發(fā)展來看，醫(yī)療信息化建設(shè)比較突出的問題是缺乏一個公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，醫(yī)療機構(gòu)都是結(jié)合自身的實際需求，開展與軟件開發(fā)企業(yè)之間的合作，建立相應(yīng)的醫(yī)療信息系統(tǒng)，這就導(dǎo)致各醫(yī)療機構(gòu)之間沒有統(tǒng)一的信息交互接口，很難實現(xiàn)信息共享，從而形成信息孤島，使得醫(yī)院之間的轉(zhuǎn)診沒有得到有效落實，造成醫(yī)療資源的嚴(yán)重浪費，就醫(yī)費用逐年上升，同時也限制了區(qū)域醫(yī)療信息化的進一步發(fā)展。

醫(yī)院信息系統(tǒng)的開發(fā)對于管理醫(yī)療數(shù)據(jù)非常重要。醫(yī)院信息系統(tǒng)是一個使用數(shù)據(jù)庫技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)對醫(yī)院進行數(shù)字化和現(xiàn)代化處理的綜合系統(tǒng)，為每級別的管理 人員和部門提供可靠的參考數(shù)據(jù)和決策支持。醫(yī)院信息系統(tǒng)可以在醫(yī)院管理臨床醫(yī)學(xué)、護理和健康保險等多層次和多部門的工作中發(fā)揮重要作用，并可以推動醫(yī)院管理模式的重大變革。

五、總結(jié)

基于上述問題，我們對區(qū)塊鏈在中國健康醫(yī)療信息化與隱私化管理研究方向進行

參考文獻

[1] 中國計算機報. 賽迪（青島）區(qū)塊鏈研究院 ，2019，6 ：第0008版.

[2]劉海英 .“大數(shù)據(jù)+區(qū)塊鏈”共享經(jīng)濟發(fā)展研究——基于產(chǎn)業(yè)融合理論 [A] .內(nèi)蒙古：內(nèi)蒙古大學(xué)鄂爾多斯學(xué)院 ，2018 .

[3] 梅海濤，劉潔.區(qū)塊鏈的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、存在問題和政策建議 [A] . 中國信息通信研究院 ，北京，2016 ，1 ：TP393 .

[4]何波，王桂勝。基于區(qū)塊鏈技術(shù)的醫(yī)療管理信息化應(yīng)用分析[J].四川大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2018（06）.

[5]倪培昆，區(qū)塊鏈技術(shù)及其在醫(yī)療領(lǐng)域的價值研究[J].醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志，2018（02）.

[6]李劍峰，孫麗萍，杜慧江，區(qū)塊鏈技術(shù)在醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用及問題與對策[J].醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志，2018（02）