1. Projectintroductie

MediBloc is een gedecentraliseerd medisch informatie-ecosysteem voor patiënten, medische dienstverleners en onderzoekers. MediBloc creëert een plaats voor het delen en uitwisselen van informatie tussen patiënten, medische dienstverleners en onderzoekers door MED-munten uit te geven. Hier kunnen we gemakkelijk een grote hoeveelheid echte en geloofwaardige medische informatie verkrijgen.

Projectfuncties

1. Het hoogste beveiligingsniveau (maximale beveiliging)

Volgens de bepalingen van de HIPAA-wet wordt alle medische informatie versleuteld bewaard. In het huidige medische systeem is de belangrijkste instantie die medische informatie beheert en versleutelt de medische dienstverlener. Medische instellingen bestaan ​​over het algemeen uit een groep mensen. Daarom kunnen er, zelfs als medische informatie versleuteld wordt opgeslagen, sommige mensen zijn die de versleuteling kunnen ontsleutelen. medische informatie. Volgens een recent onderzoek is de belangrijkste oorzaak van het lekken van medische informatie niet te wijten aan hacking, maar aan opzettelijke of verkeerde insiders. Om de kans op het lekken van persoonlijke informatie tot een minimum te beperken, draagt ​​MediBloc de bevoegdheid tot toegang tot medische informatie over van de medische dienstverlener aan de patiënt zelf. Alleen de patiënt zelf kan zijn eigen gegevens ontsleutelen, de toegangsrechten van medische informatie vrij instellen en vastleggen op de blockchain. Dit minimaliseert niet alleen de manier waarop medische informatie lekt, maar verkleint ook aanzienlijk de ruimte voor anderen om zich ermee te bemoeien. Tegelijkertijd elimineert het de mogelijkheid van het lekken van een groot aantal persoonlijke informatie van patiënten via een medische instelling, en voorkomt het fundamenteel het optreden van grootschalige incidenten met het lekken van medische informatie.

2. Hoge betrouwbaarheid

MediBloc slaat medische informatie op in een gedistribueerde gegevensopslagruimte. Om gegevensverlies te voorkomen, genereert en onderhoudt MediBloc continu back-upgegevens. Voor de geregistreerde gegevens wordt de hash-waarde vastgelegd in de blockchain om de integriteit van de gegevens te verifiëren. Wanneer de gegevens met geweld worden gewijzigd of vervalst, zal het Back-up gebruiken gegevens om originele gegevens te herstellen. Dit maakt het zelfs voor de persoon die eigenaar is van de eigendoms- en beheerrechten van de informatie onmogelijk om de opgeslagen medische informatie naar believen te wijzigen, wat de integriteit en betrouwbaarheid van de medische informatie in hoge mate garandeert. Alleen medisch personeel dat is gecertificeerd door het "Medical Service Provider Qualification Certification System" op het MediBloc-platform, heeft de bevoegdheid om andermans medische dossiers te genereren. Door samen de makers van de dossiers te specificeren en deze te verifiëren met de blockchain, worden de gegenereerde medische dossiers verder verbeterd Betrouwbaarheid van gegevens. Als een medische dienstverlener de medische informatie van anderen wil inzien, moet hij ook een bepaald authenticatieproces doorlopen en kan hij deze pas inzien na toestemming van de eigenaar van de informatie.

3. Hoog niveau van transparantie

Alle medische dossiers op het MediBloc-platform en het proces van het bekijken van informatie door anderen worden vastgelegd op de blockchain. Het huidige medische instellingsgerichte medische informatiesysteem kan niet bijhouden wanneer en met welk doel persoonlijke medische informatie wordt gebruikt, maar MediBloc zal volledig transparant beheren en controleren wanneer, waar en met welk doel persoonlijke informatie wordt gebruikt. De toegangsrechten van alle medische dossiers op MediBloc worden vastgelegd op de blockchain en beheerd door de persoon zelf, waardoor kwaadwillende toegang tot medische informatie vanuit de bron wordt voorkomen.

4. Hoge interoperabiliteit

MediBloc pleit voor een open platform, waarbij de gegevens en informatie die op het platform zijn opgeslagen, worden gebruikt als een medium om vrijelijk verbinding te maken met verschillende applicaties. Medische beeldinformatie en genetische informatie hebben al een uniforme standaard, zodat ze eenvoudig naar elkaar kunnen worden omgezet en gemakkelijk kunnen worden uitgewisseld en verhandeld via MediBloc. Aangezien er geen uniforme standaard is voor medische dossiers, dossiers van ziekenhuiszaken en dossiers van onderzoeksresultaten, past MediBloc een methode toe om de interoperabiliteit te verbeteren, meerdere formaten te ondersteunen en wederzijdse conversie tussen verschillende ondersteunde formaten te realiseren, in plaats van zijn eigen standaard te formuleren en een formaat te specificeren. Daartoe ondersteunt MediBloc niet alleen veelgebruikte standaarden zoals het HL7 FHIR-framework, maar levert het ook API's en SDK's die voldoen aan verschillende standaarden en levert het indien nodig zelfs gepersonaliseerde oplossingen en dataformaten voor individuele medische instellingen of individuen. API en SDK of eventuele ontwikkelomgeving. Met zo'n hoge mate van vrijheid en schaalbaarheid zal het medische informatiesysteem MediBloc een sterke interoperabiliteit hebben die niet kan worden geëvenaard door bestaande medische informatiesystemen.

5. Hoge toegankelijkheid

Door alle medische informatie op te slaan in een gedistribueerde database, kan MediBloc gebruikers altijd en overal gemakkelijke toegang bieden via een internetverbinding. Op dit moment staan ​​de meeste medische instellingen geen externe netwerkaanmelding toe om toegang te krijgen tot medische informatie, en slechts enkele medische instellingen die dergelijke diensten verlenen, zullen slechts beperkte toegangsrechten verlenen, afhankelijk van de situatie. Door een datasysteem te lanceren dat niet afhankelijk is van een specifieke medische instelling, vermindert MediBloc de afhankelijkheid van een enkele medische instelling, waardoor gebruikers hun eigen medische informatie gemakkelijker kunnen inzien en beheren.

6. Patiëntgericht ideaal uitgebreid medisch informatiesysteem; persoonlijk gezondheidsbeheerdossier (PHR)

MediBloc maakt gebruik van gedistribueerde en gedecentraliseerde blockchain-technologie voor gegevensbeheer en integratie. MediBloc integreert, bewaart en beheert niet alleen medische dossiers die door medische instellingen zijn aangemaakt, maar ook medische gegevens die door patiënten zelf zijn aangemaakt. Ongeacht het gebruikte apparaat kunnen de medische gegevens die direct door de gebruiker buiten de medische instelling worden gegenereerd eenvoudig op MediBloc worden opgeslagen. Deze geïntegreerde medische zorginformatie zal op grote schaal worden gebruikt in de algemene ziekenhuiszorg en gepersonaliseerde mobiele medische diensten.

Technisch overzicht

1. MediBloc-platformstructuur (PlatformStructure)

MediBloc bestaat uit drielaagse architectuur voor core, service en applicatie.

De eerste laag: MediBloc kernlaag

De kernlaag is een gedistribueerde database die gebruik kan maken van de nieuwste encryptietechnologie in het medische datanetwerk van MediBloc om gegevens te beschermen. Omdat de hoeveelheid gegevens die op de blockchain kan worden opgeslagen zeer beperkt is, is een aparte opslagruimte nodig om medische gegevens efficiënt op te slaan, en de kernlaag biedt deze functionaliteit. De medische gegevens die in de MediBloc-applicatie worden gegenereerd en verzonden, worden meestal versleuteld op de applicatielaag via de MediBloc SDK voordat ze worden verzonden, waardoor het voor niemand anders mogelijk is om de originele gegevens te lezen, behalve de gegevenshouder die de gegevens kan ontsleutelen. De kernlaag is toegankelijk via de servicelaag van MediBloc. Daarnaast zorgt de kernlaag van MediBloc ook voor een back-up- en herstelsysteem voor de opgeslagen data zodat de data veilig en zonder verlies kan worden opgeslagen.

De tweede laag: MediBloc-servicelaag

De servicelaag biedt alle kernfuncties, inclusief het verbinden van de MediBloc-applicatie met de kernlaag en het beheren van gebruikersinformatie. De servicelaag wordt aangedreven door de blockchain, gebaseerd op de informatie die is opgeslagen in de blockchain, en voert gegevensinvoer-/uitvoerfuncties uit via de verbinding met de MediBloc-kernlaag. Intern kan de servicelaag worden onderverdeeld in Ethereum Virtual

Het op een virtuele machine (EVM) gebaseerde slimme contract en het deel dat de applicatielaag en de kernlaag met elkaar verbindt. Slimme contracten bevatten accountinformatie met MED-valuta-informatie en links naar medische gegevens op de kernlaag. In MediBloc worden mogelijke operationele kosten van het platform verlaagd door de hoeveelheid gegevens die is opgeslagen in de blockchain met slimme contracten te minimaliseren.

De derde laag; MediBloc applicatielaag

MediBloc-applicatielaag verwijst naar de verzamelnaam van alle applicaties die medische informatie via het platform beheren en gebruiken, en omvat alle vormen van applicaties in mobiele en webomgevingen. Deze applicaties hebben via de servicelaag toegang tot gegevens in het platform. De ontwikkeling van applicaties kan eenvoudiger en sneller worden gemaakt met de aankomende SDK, waardoor het eenvoudig is om applicaties te ontwikkelen die verbinding maken met het MediBloc-platform. Zelfs zonder de SDK te gebruiken, is het mogelijk om applicaties te ontwikkelen die verbinding maken met het MediBloc-platform als ze de aankomende API en het ontwikkelprotocol volgen. Enkele praktische toepassingen en servicevoorbeelden ontwikkeld op basis van MediBloc zullen in meer detail worden beschreven in de servicevoorbeelden in hoofdstuk 5 hieronder.

2. MediBloc-platformcomponenten

Het MediBloc-platform is een op EVM gebaseerde gedistribueerde applicatie. De EVM is niet perfect, maar wordt momenteel veel gebruikt bij de ontwikkeling van slimme contracten. Daarom is het bouwen van een platform op basis van EVM in termen van tijdskosten, geldkosten, veelzijdigheid en betrouwbaarheid efficiënter dan het bouwen van een blockchain-netwerk en het bouwen van een platform daarop gebaseerd. Bovendien kan op EVM gebaseerde ontwikkeling theoretisch draaien op verschillende blockchain-platforms zoals Ethereum (ETH) [19] en quantum chain (Qtum) [20] en EOS [21] die EVM ondersteunen. Daarom kan MediBloc volgens de technische ondersteuning van deze blockchain-platforms flexibel het besturingsplatform kiezen, wat ook een voordeel is van het MediBloc-platform. Van deze blockchain-platforms zijn de voordelen van Quantum Chain's Bitcoin-platform en Ethereum-platform dat ze momenteel de snelst schaalbare platforms zijn die het protocolalgoritme in de vorm van POS gebruiken om EVM te ondersteunen. MediBloc gebruikt Quantum Chain (Qtum) als hoofdplatform.

Het MediBloc-platform heeft drie hoofdtypen informatie: MED-muntinformatie, persoonlijke informatie en medische informatie. Hoewel de methode om alle informatie op de blockchain op te slaan het meest ideaal is, zal vanwege de beperkingen van praktische factoren zoals kosten, opslagruimte en prestaties de hoeveelheid informatie die rechtstreeks op de blockchain wordt opgeslagen, worden geminimaliseerd, waardoor een groot deel van de persoonlijke informatie in beslag wordt genomen. en medische informatie van de opslagruimte wordt in versleutelde vorm buiten de blockchain opgeslagen, en alleen de hash-waarden die daarmee overeenkomen worden op de blockchain opgeslagen. Gegevensopslag maakt gebruik van gedistribueerde opslag op basis van het IPFS-bestandssysteem [22].

2.1 MediBloc-account (Account)

Accounts die op het MediBloc-platform kunnen worden aangemaakt, kunnen worden onderverdeeld in gewone gebruikersaccounts, accounts van medische dienstverleners (medisch personeel, medische instellingen, medische zorgapplicaties, enz.) en medische onderzoekersaccounts, afhankelijk van hun gebruiksdoeleinden. Hoewel deze accounts op dezelfde technische manier worden gemaakt en uitgevoerd, hebben ze verschillende functies, machtigingen en betrouwbaarheid nodig, afhankelijk van hun daadwerkelijke rol in het MediBloc-ecosysteem.

Medische dienstverleners en medische onderzoekers moeten afzonderlijke kwalificatieverificatie uitvoeren bij het registreren voor een account. Dit wordt gedaan om de door de medische dienstverlener ingevulde gegevens effectief te onderscheiden van de gegevens die in de algemene rekening worden gegenereerd. Toegang tot andermans account door een normaal gebruikersaccount is in principe verboden. In het geval dat de accounteigenaar het account niet persoonlijk kan beheren, kan het door anderen worden beheerd, maar alleen met toestemming van de persoon. Het komt van tijd tot tijd voor dat medische consumenten door ongelukken of ziekte bewusteloos raken, waardoor ze zich niet kunnen authenticeren. Om deze situatie het hoofd te bieden, kan belangrijke informatie zoals bloedgroep die nodig is voor medische consumentenrekeningen in noodgevallen afzonderlijk worden geregistreerd.In speciale gevallen kunnen medische dienstverleners ook toegang krijgen tot de afzonderlijk geregistreerde informatie zonder toestemming van het individu.

De situatie van het willen inzien van andermans medische informatie kan grofweg in twee typen worden verdeeld: de ene is een applicatie voor inzage door een medische dienstverlener om medische diensten te verlenen, en de andere is een applicatie voor medische informatie voor medische onderzoek en ontwikkeling De status van medische zorgdiensten. Het onderwerp van deze laatste is een medisch onderzoeker, in dit geval moeten ze onafhankelijk worden geauthenticeerd als medisch onderzoeker en de identiteitsverificatie van de accounteigenaar doorstaan.

2.2 MediBloc Medical Service Provider Accountability Certification System

Het MediBloc-platform heeft een kwalificatiecertificeringssysteem voor medische dienstverleners om onderscheid te maken tussen medische dienstverleners en gewone gebruikers. Om de waarde van de op het MediBloc-platform vastgelegde medische informatie te waarborgen, moet de datagenerator gecertificeerd zijn als arts. Als het een medische instelling is, moet ook worden bevestigd of het de kwalificatiecertificering heeft doorstaan. Medische dossiers ingevuld door gecertificeerde zorgverleners zijn natuurlijk ook waardevoller.

MediBloc maakt gebruik van een hybride certificeringssysteem, dat een gecentraliseerde certificeringsmethode combineert die rechtstreeks is gecertificeerd door een vertrouwde autoriteit en een gedecentraliseerde certificeringsmethode van een reeds gecertificeerde P2P. Om de geloofwaardigheid van P2P-authenticatie te verbeteren, moet de authenticator een bepaald aantal MP-punten betalen als aanbetaling bij deelname aan de authenticatie. Gebruikers die de taak tijdens het authenticatieproces eerlijk voltooien, worden beloond, anders wordt een deel van de aanbetaling als boete in beslag worden genomen. Het resultaat van P2P-certificering wordt uiteindelijk bepaald door de stemmen van de certificeringsdeelnemers. Hierbij worden de stemresultaten van individuele beoordelaars niet gepubliceerd, daarom wordt voor de evaluatie een anoniem authenticatieprotocol [23] gebruikt.

2.3 MediBloc opslagruimte

Hoewel de opslagruimte die wordt ingenomen door klinische dossiers in de vorm van elektronische documenten over het algemeen moeilijk groter is dan enkele megabytes, kunnen medische beeldgegevens gemakkelijk honderden megabytes of zelfs groter zijn. De grootte van genetische gegevens zal variëren afhankelijk van het stadium van gegevensverwerking, maar de vereiste capaciteit zal waarschijnlijk meerdere gigabytes overschrijden. Het is niet aan te raden om al deze data op de blockchain op te slaan. Daarom gebruikt MediBloc een privésleutel die alleen door de gebruiker kan worden ontsleuteld om gegevens te versleutelen en op te slaan in een opslagruimte buiten de blockchain, en slaat alleen de hashwaarde van deze gegevens op in de blockchain. Zoals hierboven vermeld, gebruikt de opslagruimte het op IPFS gebaseerde bestandssysteem en de interne datanetwerkstructuur

Naast het gebruik van hun eigen persoonlijke apparaten (mobiele telefoons, computers, etc.) als de belangrijkste gegevensopslagruimte, kunnen gebruikers ook medische informatie opslaan in de opslagruimte buiten de MediBloc core layer blockchain. Op basis van dergelijke opgeslagen gegevens kunnen gebruikers eenvoudig een verscheidenheid aan gepersonaliseerde digitale medische zorgdiensten verkrijgen. De integriteit van de opgeslagen gegevens kan worden geverifieerd aan de hand van de hash-waarde die is opgeslagen in de blockchain.

Gebruikers kunnen om verschillende redenen gegevens kwijtraken die worden beheerd door hun persoonlijke apparaten. Smartphones en computers die gegevens opslaan, kunnen defect raken of verloren gaan, en gegevens kunnen worden verwijderd of gedeeltelijk verloren gaan. Om deze noodsituaties het hoofd te bieden, biedt MediBloc intern een back-upsysteem voor gegevens en biedt het gebruikers gratis 1 GB opslagruimte voor medische informatie. Zelfs als gewone gebruikers al hun klinische dossiers en medische beeldmateriaal opslaan, kunnen ze nauwelijks opslagruimte gebruiken. Het kan echter moeilijk zijn om met deze capaciteiten te voldoen aan de behoeften van een klein aantal gebruikers die genetische gegevens bewaren of vaak naar het ziekenhuis gaan, en van gebruikers die meer medische dossiers genereren via verschillende diensten. In dit geval zorgt MediBloc voor extra opslagruimte tegen een zeer lage prijs. Voor al deze opslagruimten zal MediBloc voldoen aan de internationale normen voor medisch informatiebeheer die zijn vastgelegd in wetten zoals HIPAA.

2.4 MediBloc-zoeksysteem

MediBloc biedt een gegevenszoekfunctie via de servicelaag.Als een van de kernfuncties kunnen gebruikers die medische informatie willen verkrijgen van mensen die aan bepaalde voorwaarden voldoen, deze gegevenszoekfunctie gebruiken. Hiervoor beheert MediBloc zelfstandig een eigen zoeksysteem. Alle gebruikers hebben de mogelijkheid om persoonlijke informatie te beheren en te bepalen of ze openbaar kunnen worden doorzocht. Daarom richt het zoeksysteem zich in principe alleen op die gebruikers die mogen worden doorzocht.

Gebruikers kunnen zoekcriteria instellen, waaronder zoekrechten en opties voor zoekrechten. Als de gebruiker mag worden gefouilleerd, slaat het MediBloc-zoeksysteem indexinformatie op over de gegevens van de gebruiker. Medische onderzoekers kunnen gebruikers via het zoeksysteem de gewenste gegevens ophalen en gegevenstransacties uitvoeren in de vorm van peer-to-peer (P2P) via gegevenseigenaren en slimme contracten.

Om de blootstelling van gebruikersinformatie tot een minimum te beperken, gebruikt MediBloc Intel Software Guard Extensions (SGX), zodat zelfs de beheerder van het MediBloc-zoeksysteem de informatie van geregistreerde gebruikers in het systeem niet kan kennen. Door gevoelige gebruikersinformatie op te slaan en te beheren in een afgesloten ruimte, kan de kans op blootstelling van gebruikersinformatie worden geminimaliseerd, waardoor de opslag van persoonlijke informatie veiliger wordt.

Als de gebruiker niet wil dat de gegevens direct worden opgehaald door het MediBloc-zoeksysteem, maar toch bereid is de gegevens te verkopen of te doneren wanneer hij daarvoor in aanmerking komt, kan hij op een iets andere manier deelnemen aan de gegevenstransactie. Gebruikers die gegevens van anderen willen verkrijgen, kunnen de gegevens vinden via het MediBloc real-time zoeksysteem door simpelweg de zoekcriteria voor de benodigde gegevens en de vergoeding voor het verstrekken van de gegevens in het MediBloc-netwerk in te voeren. Een gebruiker kan vanaf zijn persoonlijke apparaat bepalen of zijn gegevens aan de voorwaarde voldoen, en deelnemen aan de transactie van de gegevens via de pushmeldingsfunctie, enz. Al deze functies kunnen automatisch op de achtergrond worden uitgevoerd zonder dat de gebruiker er actief aan hoeft deel te nemen.