CN111312378A - 一种基于区块链的医疗信息有偿共享方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区块链的医疗信息有偿共享方法，其方法为：第一步、医院广播发布医疗数据；第二步、医院结点接收到广播传来的医疗数据，保存在自己的存储***中；第三步、研究者下载患者的医疗数据；第四步、生成交易记录，并将其广播出去；第五步、每10分钟由各个结点轮流打包交易数据生成新的区块，连接到已有区块链的尾部。有益效果：将上传和下载记录保存在区块链上，保证交易数据真实有效，不被篡改。大量的闲置的数据被有效的利用，医疗机构之间取长补短，相互促进，促进医疗事业的发展进步。

Description

一种基于区块链的医疗信息有偿共享方法

技术领域

本发明涉及一种医疗信息有偿共享方法，特别涉及一种基于区块链的医疗信息有偿共享方法。

背景技术

目前，口腔癌为第6位常见的恶性肿瘤，世界卫生组织指出，如能早期诊断并及时治疗，90％-95％的肿瘤是可以治愈的。庞大的患者数量给有限的医疗资源带来沉重的压力。计算机辅助诊断能够帮助在医生诊断之前，根据患者的医疗检查结果，给予医生诊断建议和提示，从而协助医生更及时准确的发现肿瘤。上述提到的计算机辅助诊断***是基于机器学习的智能***，它的准确度很大程度上取决于训练集的质量和规模。目前口腔医院数量很多，但各自独立，医院的患者数量较为分散。单独或若干几家口腔医院的患者信息不足以达到机器学习的训练样本规模，如此计算机辅助***的研究很难获得良好的效果。另一方面医疗信息属于患者的个人隐私，或公开或隐藏应由患者本人决定。同时想让患者自愿且无偿的提供个人医疗信息供科学研究却很难。

发明内容

本发明的目的是为了解决医疗科研数据不足以及大量有价值的数据闲置的问题，而提供的一种基于区块链的医疗信息有偿共享方法。

本发明提供的基于区块链的医疗信息有偿共享方法，其方法如下所述：

第一步、医院广播发布医疗数据；

第二步、医院结点接收到广播传来的医疗数据，保存在自己的存储***中；

第三步、研究者下载患者的医疗数据；

第四步、生成交易记录，并将其广播出去；

第五步、每10分钟由各个结点轮流打包交易数据生成新的区块，连接到已有区块链的尾部。

第一步中医院广播发布医疗数据数据过程如下：

步骤一、开始；

步骤二、将每位患者医疗数据进行“脱敏”处理，即删除敏感信息，如姓名、身份证号和住址，同时用唯一可标识的患者身份识别码代替；

步骤三、为每条数据生成一个对称密钥和一个数据识别码；

步骤四、将患者的医疗信息数据用对称密钥加密后附加患者身份识别码和该数据的识别码，再与该医院的数字签名组合成一个上传信息，由该医院结点将该信息广播出去；

步骤五、同时生成一个本次上传的动作与该医院结点的数字签名组合成一个上传动作信息，由该医院结点将动作信息在网络中广播，同时也保存在自己的存储池中一份；

步骤六、结束。

第二步中医疗机构结点接收医疗数据流程如下：

步骤一、开始；

步骤二、医疗机构结点收到其他结点发来的医疗数据后，首先用医疗数据发送方的公钥验证其数字签名，如果数据未被修改，则将依然处于加密状态的医疗数据保存在自己的存储***中，否则丢弃；

步骤三、将医疗数据发送方的发布动作信息保存在自己存储池中，等待打包上传至区块链；

步骤四、结束。

第三步中研究者的下载过程如下：

步骤一、开始；

步骤二、研究者在所属医疗机构的存储***中搜索目标数据，即患者的医疗数据；

步骤三、找到目标数据并将其下载，由于存储***中保存的是用对称密钥加密后的医疗数据，研究者需生成数据请求信息发送给***；

步骤四、***用研究者的公钥将目标数据的对称密钥加密后，发送给研究者；

步骤五、研究者接收后，用私钥解密，得到目标数据的对称密钥，用该对称密钥解密医疗数据；

步骤六、***根据医疗数据发送方提供的数据数量，给予医疗数据发送方医院一定的奖励分数；

步骤七、结束。

第四步中广播交易信息过程如下：

步骤一、开始；

步骤二、研究者下载并解密一条患者的医疗数据，就生成一条交易数据；

步骤三、交易数据与研究者所属医院的数字签名组合成交易数据信息；

步骤四、数据接收方医院结点将交易存储在自己的存储池中，也将该交易信息在网络中广播；

步骤五、其他医院结点收到交易数据信息后，用发送数据的结点的公钥对该消息进行验证，验证通过后，将该条交易数据保存到自己的存储池中，等待打包上传；

步骤六、结束。

第五步中打包生成新区块的过程如下：

步骤一、开始；

步骤二、获得打包权力的医院结点将存储池中的数据按照区块的格式加上区块头和时间戳，生成一个新的区块，链接到已有区块链的尾部；

步骤三、结束。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种基于区块链的医疗信息有偿共享方法将不同地点甚至不同地区的医院的医疗数据资源整合在一起，经加密后备份到每个医院的存储***中，保障了数据的规模和完整，即使某一医疗机构的数据丢失，也会从其他医疗机构的备份找回。将上传和下载记录保存在区块链上，保证交易数据真实有效，不被篡改。通过给医院奖励分值的方式鼓励医疗机构提供匿名的医疗信息，医疗数据被下载的次数越多，提供数据的医院获取的奖励分值越多，奖励分值可以为医院以后争取政府奖励或者社会荣誉中，提供依据。这样，大量的闲置的数据被有效的利用，医疗机构之间取长补短，相互促进，促进医疗事业的发展进步。

附图说明

图1为本发明所述医疗数据发送方医院广播医疗信息流程图。

图2为本发明所述对称加密的医疗数据的构成图。

图3为本发明所述带数字签名的医疗数据的生成过程图。

图4为本发明所述验证医院结点数字签名过程图。

具体实施方式

本发明提供一种基于区块链的医疗信息有偿共享方法，方法中有两种角色分别为医院和研究者。医院定期将最近获取的患者数据经处理后，发布到***中。研究者在所属医院网站或手机应用中提交下载数据申请。根据下载数据的数量，给予提供数据的医疗机构一定的奖励分值。奖励分值可作为医院评比中的一项支持数据。

为参与的每家医院创建一个结点，医院将获得的医疗数据经处理(“脱敏”和加密)后发布给所有的医疗结点。研究者虽然能够从所属医疗结点的存储***中下载医疗数据，但须向***申请该数据的对称密钥才能解密。结点的存储池中保存医疗结构的发布记录、研究者的下载交易记录。每10分钟由各个结点轮流将存储池中的数据打包生成新的区块，连接到已有区块链的尾部。医疗数据上传前经对称密钥加密，医疗数据的传输经数字签名验证，如此可以避免医疗数据被非法盗用和非法篡改。

本发明方法的具体应用过程如下：

假设的医院甲和医院乙作为联盟链上的结点。研究员乙属于医院乙。

第一步、医院甲广播发布医疗数据；

第二步、医疗结点乙接收到广播传来的医疗数据，保存在自己的存储***中。

第三步、研究员乙下载医疗数据；

第四步、生成交易记录，并将其广播出去。

第五步、每10分钟由各个节点轮流打包交易数据生成新的区块，连接到已有区块链的尾部。

第一步中医院甲广播发布医疗数据：如图1所示，具体步骤如下：

步骤一、开始；

步骤二、将每位患者医疗数据进行“脱敏”处理，即删除敏感信息，如姓名、身份证号、住址等，同时用唯一可标识的患者身份识别码代替。

步骤三、为每条数据生成一个对称密钥和一个数据识别码。

步骤四、将患者的医疗信数据用对称密钥加密后附加患者身份识别码和该数据的识别码，生成对称加密的医疗数据，将此对称加密的医疗数据和医院甲的数字签名组合成带数字签名的医疗数据，将此带数据签名的医疗数据在网络中广播，对称加密的医疗数据的构成如图2所示，带数字签名的医疗数据形成过程如图3所示。

步骤五、同时生成一个本次上传的动作信息，将上传动作信息和医院甲的数字签名组合成带数字签名的上传动作信息，将带数字签名的上传动作信息在网络中广播。上传动作信息内容如表1所示，带数字签名的上传动作信息形成过程与带数字签名的医疗数据的形成过程相似。

步骤六、结束。

表1

动作	数据识别码	患者识别码	医院识别码	上传时间
					上传	……	……	……	……

第二步中医院乙接收医疗数据流程如下：

步骤一、开始；

步骤二、验证医疗数据的可靠性。医院乙收到带数字签名的医疗数据后首先用发送方即医院甲的公钥验证此医疗数据的签名，如果数据未被修改，则证明接受到的医疗数据可靠，同时将对称加密的医疗数据保存在自己的存储***中，否则丢弃，验证过程如图4所示；

步骤三、医院乙收到带数字签名的上传动作信息后，首先用医院甲的公钥验证此动作信息的签名，如果数据未被修改，则将上传动作信息保存在自己存储池中，等待打包上传至区块链。

步骤四、结束。

第三步中研究员乙的下载过程如下：

步骤一、开始；

步骤二、研究员乙在所属医院乙的存储***中搜索目标数据；

步骤三、找到目标数据并将其下载。由于存储***中保存的是用对称密钥加密后的医疗数据。研究者需生成数据请求信息发送给***，数据请求信息的内容如表2所示。

步骤四、***用研究员乙的公钥将目标数据的对称密钥加密后，发送给研究员乙。

步骤五、研究员乙接收后，用私钥解密，得到目标医疗数据的对称密钥，用该对称密钥解密医疗数据；

步骤六、根据下载数据的数量，***给医疗数据提供方医院甲发放一定的奖励分值；

步骤七、结束。

表2

数据识别码	研究员识别码	研究员公钥
			……	……	……

第四步中广播交易信息过程如下：

步骤一、开始；

步骤二、研究员乙下载并解密一条医疗数据，同时生成一条交易数据信息；

步骤三、交易信息和研究员乙所属医院乙的数字签名组合成带数字签名的数据交易信息；

步骤四、医院乙将数据交易信息存储在自己的存储池中，再将带数字签名的数据交易信息在网络中广播。

步骤五、医院甲收到医院乙发来的广播带数字签名的数据交易信息，用医院乙的公钥对该消息进行验证，验证通过后，将数据交易信息保存到自己的存储池中，等待打包上传。数据签名的验证过程与图4类似。

步骤六、结束。

第五步中打包生成新区块的过程如下：(假设此时轮到医院甲打包)

步骤一、开始；

步骤二、医院甲将存储池中的数据按照区块的格式加上区块头和时间戳，生成一个新的区块，链接到已有区块链的尾部。

步骤三、结束。

Claims (6)

1.一种基于区块链的医疗信息有偿共享方法，其特征在于：其方法如下所述：

第一步、医院广播发布医疗数据；

第二步、医院结点接收到广播传来的医疗数据，保存在自己的存储***中；

第三步、研究者下载患者的医疗数据；

第四步、生成交易记录，并将其广播出去；

第五步、每10分钟由各个结点轮流打包交易数据生成新的区块，连接到已有区块链的尾部。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的医疗信息有偿共享方法，其特征在于：所述的第一步中医院广播发布医疗数据数据过程如下：

步骤一、开始；

步骤二、将每位患者医疗数据进行“脱敏”处理，即删除敏感信息，如姓名、身份证号和住址，同时用唯一可标识的患者身份识别码代替；

步骤三、为每条数据生成一个对称密钥和一个数据识别码；

步骤四、将患者的医疗信息数据用对称密钥加密后附加患者身份识别码和该数据的识别码，再与该医院的数字签名组合成一个上传信息，由该医院结点将该信息广播出去；

步骤五、同时生成一个本次上传的动作与该医院结点的数字签名组合成一个上传动作信息，由该医院结点将动作信息在网络中广播，同时也保存在自己的存储池中一份；

步骤六、结束。

3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的医疗信息有偿共享方法，其特征在于：所述的第二步中医疗机构结点接收医疗数据流程如下：

步骤一、开始；

步骤二、医疗机构结点收到其他结点发来的医疗数据后，首先用医疗数据发送方的公钥验证其数字签名，如果数据未被修改，则将依然处于加密状态的医疗数据保存在自己的存储***中，否则丢弃；

步骤三、将医疗数据发送方的发布动作信息保存在自己存储池中，等待打包上传至区块链；

步骤四、结束。

4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的医疗信息有偿共享方法，其特征在于：所述的第三步中研究者的下载过程如下：

步骤一、开始；

步骤二、研究者在所属医疗机构的存储***中搜索目标数据，即患者的医疗数据；

步骤三、找到目标数据并将其下载，由于存储***中保存的是用对称密钥加密后的医疗数据，研究者需生成数据请求信息发送给***；

步骤四、***用研究者的公钥将目标数据的对称密钥加密后，发送给研究者；

步骤五、研究者接收后，用私钥解密，得到目标数据的对称密钥，用该对称密钥解密医疗数据；

步骤六、***根据医疗数据发送方提供的数据数量，给予医疗数据发送方医院一定的奖励分数；

步骤七、结束。

5.根据权利要求1所述的一种基于区块链的医疗信息有偿共享方法，其特征在于：所述的第四步中广播交易信息过程如下：

步骤一、开始；

步骤二、研究者下载并解密一条患者的医疗数据，就生成一条交易数据；

步骤三、交易数据与研究者所属医院的数字签名组合成交易数据信息；

步骤四、数据接收方医院结点将交易存储在自己的存储池中，也将该交易信息在网络中广播；

步骤五、其他医院结点收到交易数据信息后，用发送数据的结点的公钥对该消息进行验证，验证通过后，将该条交易数据保存到自己的存储池中，等待打包上传；

步骤六、结束。

6.根据权利要求1所述的一种基于区块链的医疗信息有偿共享方法，其特征在于：所述的第五步中打包生成新区块的过程如下：

步骤一、开始；

步骤二、获得打包权力的医院结点将存储池中的数据按照区块的格式加上区块头和时间戳，生成一个新的区块，链接到已有区块链的尾部；

步骤三、结束。

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