疫情防控領(lǐng)域區(qū)塊鏈應(yīng)用場景探討

楊 晶

（上海儀電集團有限公司，上海 200233）

1 醫(yī)療行業(yè)區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用背景

新冠肺炎疫情暴發(fā)以來，在黨中央和國務(wù)院的堅強領(lǐng)導(dǎo)下，全國人民眾志成城抗擊疫情。政府機關(guān)聯(lián)合企事業(yè)單位積極參與疫情防控工作，利用創(chuàng)新技術(shù)建設(shè)疫情防控綜合服務(wù)應(yīng)用。其中，區(qū)塊鏈技術(shù)在疫情防控過程中發(fā)揮重要作用，助力提供更全面、更準確的決策支撐。

1.1 醫(yī)療行業(yè)區(qū)塊鏈技術(shù)相關(guān)政策

中共中央政治局第十八次集體學習會議上，習近平總書記發(fā)表重要講話，指出要積極推動區(qū)塊鏈技術(shù)在醫(yī)療健康、社會救助等領(lǐng)域的應(yīng)用，為人民群眾提供更加智能、更加便捷、更加優(yōu)質(zhì)的公共服務(wù)。

2021 年3 月，《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035 年遠景目標綱要》正式發(fā)布，在“加快數(shù)字化發(fā)展建設(shè)數(shù)字中國”篇章中，要求加快推動數(shù)字產(chǎn)業(yè)化，培育壯大區(qū)塊鏈等新興數(shù)字產(chǎn)業(yè)，構(gòu)建應(yīng)用生態(tài)，鼓勵在智慧醫(yī)療等重點領(lǐng)域開展試點示范。

近日，國家衛(wèi)生健康委等21 部委聯(lián)合印發(fā)《“十四五”公共服務(wù)規(guī)劃》，強調(diào)推進創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用，推動數(shù)字化普惠服務(wù)，充分運用區(qū)塊鏈等創(chuàng)新技術(shù)手段，鼓勵支持數(shù)字創(chuàng)意、智慧醫(yī)療等新業(yè)態(tài)新模式發(fā)展，強化醫(yī)療衛(wèi)生等重點領(lǐng)域數(shù)據(jù)交換共享。

1.2 醫(yī)療行業(yè)區(qū)塊鏈應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀

黨中央和國務(wù)院高度重視新一代信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，鼓勵創(chuàng)新技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)的深度融合與應(yīng)用實踐，區(qū)塊鏈技術(shù)在解決醫(yī)療資源分配不均、提升醫(yī)療服務(wù)效率、增強疫情預(yù)防控制等方面具有巨大應(yīng)用前景。

在政府部門引導(dǎo)和政策利好的推動下，區(qū)塊鏈技術(shù)目前已在醫(yī)聯(lián)體數(shù)據(jù)互聯(lián)互通、藥品溯源、醫(yī)保系統(tǒng)核保、電子病歷處方流轉(zhuǎn)等場景開展試點實施。

近年來，伴隨區(qū)塊鏈概念不斷推廣，依然無法為區(qū)塊鏈應(yīng)用的發(fā)展提供充足土壤，也無法在短時間內(nèi)帶來區(qū)塊鏈技術(shù)明顯進步[1]，區(qū)塊鏈在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用仍處于初期階段，應(yīng)用形態(tài)和創(chuàng)新實踐有待進一步挖掘和探索。

2 區(qū)塊鏈技術(shù)特色

區(qū)塊鏈是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新型分布式技術(shù)架構(gòu)，以密碼學技術(shù)為基礎(chǔ)、共識機制為核心，無需借助第三方就能在多方之間進行數(shù)據(jù)安全共享與價值可信交換。區(qū)塊鏈技術(shù)特性包括：分布式存儲、密碼學技術(shù)、共識機制、智能合約和跨鏈技術(shù)等。

2.1 分布式存儲

區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)不需由某一中心節(jié)點存儲，而是通過分布在網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點共同維護，并且節(jié)點之間地位平等。當一個節(jié)點或多個節(jié)點在遭受攻擊或發(fā)生故障時，區(qū)塊鏈系統(tǒng)運行并不會受到影響。

2.2 密碼學技術(shù)

區(qū)塊鏈底層系統(tǒng)構(gòu)建了一套基于密碼學技術(shù)的安全體系，能夠較為穩(wěn)定地保障區(qū)塊鏈上節(jié)點數(shù)據(jù)安全，密碼學技術(shù)主要涉及安全散列算法與數(shù)字簽名兩方面。

（1）安全散列算法：該算法是驗證數(shù)據(jù)完整性的有效工具，把任何數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成具有規(guī)定長度的唯一散列值，數(shù)據(jù)原文信息在轉(zhuǎn)換過程中不可逆，更改原文信息中任何微小部分，散列值都將發(fā)生改變[2]。

（2）數(shù)字簽名：數(shù)據(jù)發(fā)送方先用安全散列算法對數(shù)據(jù)原文進行哈希運算，生成摘要；然后用私鑰對摘要進行加密，生成數(shù)字簽名，將數(shù)字簽名附在數(shù)據(jù)原文末尾，發(fā)送給數(shù)據(jù)接收方[3]。數(shù)據(jù)接收方先用發(fā)送方的公鑰對數(shù)字簽名進行解密，獲得摘要[4]；再用同一個安全散列算法對原文進行哈希運算，得到數(shù)據(jù)原文摘要；與解密后的摘要進行對比，以此確保數(shù)據(jù)的真實性與唯一性。

2.3 共識機制

分布式系統(tǒng)一般都存在一致性問題，解決一致性問題的過程稱為共識。分布式系統(tǒng)一致性的達成，需要依賴可靠的共識機制[5]。共識機制是區(qū)塊鏈技術(shù)的核心，能夠有效解決區(qū)塊鏈系統(tǒng)由哪些節(jié)點發(fā)起提案、其他節(jié)點如何就這些提案達成一致等問題。

2.4 智能合約

智能合約是一組以互聯(lián)網(wǎng)信息化方式傳播、驗證、執(zhí)行的計算機協(xié)議，允許在沒有第三方情況下進行可信數(shù)據(jù)共享，整個過程可被追蹤，并且結(jié)果不可逆轉(zhuǎn)[6]。智能合約以數(shù)字形式定義協(xié)議，參與方可以在上面執(zhí)行這些協(xié)議。

2.5 跨鏈技術(shù)

跨鏈技術(shù)是實現(xiàn)區(qū)塊鏈價值網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵，也是把聯(lián)盟鏈從分散孤島中拯救出來的“良藥”，還是區(qū)塊鏈向外拓展和連接的“橋梁”。通過跨鏈技術(shù)，智能合約能夠訪問不同區(qū)塊鏈賬本，并且可以互相調(diào)用，保障不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在鏈間互操作。

3 疫情防控信息服務(wù)區(qū)塊鏈應(yīng)用場景探索

在疫情防控領(lǐng)域，當前公開披露的區(qū)塊鏈應(yīng)用相對較少，區(qū)塊鏈技術(shù)能夠在保障疫情信息公開透明、防疫物資追蹤溯源等方面發(fā)揮重要作用。利用區(qū)塊鏈技術(shù)，可以構(gòu)建疫情防控信息服務(wù)系統(tǒng)，實時追蹤疫情進展，對疫情數(shù)據(jù)上鏈登記，實現(xiàn)數(shù)據(jù)不可篡改、分布信任、可信溯源，助力建設(shè)公開監(jiān)督、事件追責等長效機制，有效提升防疫信息公信力。

建設(shè)區(qū)塊鏈疫情防控信息服務(wù)系統(tǒng)需要搭建可信疫情數(shù)據(jù)上報與分析功能，提供疫情信息發(fā)布和數(shù)據(jù)共享方式，為疫情監(jiān)控、精準施策提供科學化、數(shù)字化的信息支撐與安全服務(wù)。疫情防控信息服務(wù)體系包括七大業(yè)務(wù)：上鏈主體管理、上鏈客體管理、疫情數(shù)據(jù)管理、公共服務(wù)管理、監(jiān)控指揮機制、信息保護機制、責任追溯機制，如圖1 所示。

3.1 上鏈主體管理

上鏈主體包括自然人主體與機構(gòu)主體，自然人主體一般采用身份證實名認證，機構(gòu)主體一般采用統(tǒng)一社會信用代碼及法人身份證實名認證，主體信息上報涵蓋自然人主體信息與機構(gòu)主體信息。自然人主體上報信息包括：個人基礎(chǔ)信息、每日身體狀況、疫情接觸信息、防疫隔離信息、醫(yī)院就診信息、交通出行信息等。機構(gòu)主體上報信息包括：機構(gòu)基礎(chǔ)信息、機構(gòu)人員信息、防疫物資信息、機構(gòu)人員健康登記情況等。

圖1 疫情防控信息服務(wù)體系

3.2 上鏈客體管理

根據(jù)實際疫情防控工作需要，上鏈客體信息需要按照不同數(shù)據(jù)內(nèi)容定義客體數(shù)據(jù)格式與相應(yīng)規(guī)則。客體流轉(zhuǎn)可建立客體信息層級上報機制，保證上鏈客體信息按照授權(quán)用戶層級逐級上傳。客體監(jiān)管以區(qū)塊鏈智能合約形式，規(guī)定授權(quán)用戶及監(jiān)管操作流程，確保上鏈信息符合疫情監(jiān)管部門要求。

3.3 疫情數(shù)據(jù)管理

根據(jù)疫情數(shù)據(jù)報表，生成疫情數(shù)據(jù)可視化分析，提供疫情數(shù)據(jù)信息橫向、縱向?qū)Ρ确?wù)。疫情數(shù)據(jù)分析一般包括：新增確診病例、累計確診病例、新增疑似病例、累計疑似病例、新增死亡人數(shù)、累計死亡人數(shù)、新增治愈人數(shù)、累計治愈人數(shù)、感染者活動軌跡、疫情物資調(diào)配、復(fù)工復(fù)產(chǎn)信息、疫情趨勢分析、疫情對比分析等[7]。疫情預(yù)警具備自動預(yù)警與響應(yīng)功能，具體包括：疫情監(jiān)測數(shù)據(jù)預(yù)警、疫情監(jiān)測數(shù)據(jù)預(yù)警分析、時空聚集性實時識別、預(yù)警信號發(fā)送與響應(yīng)、結(jié)果實時追蹤等。

3.4 公共服務(wù)管理

公共服務(wù)通過對政策法規(guī)、通知公告、新聞資訊、應(yīng)急信息等欄目進行管理，包括新增、修改、刪除、按條件檢索功能等。上鏈內(nèi)容管理包括信息欄目頻道管理與自定義欄目支持，發(fā)布信息內(nèi)容需要支持文字、圖片、音頻、視頻等多種元素。

3.5 監(jiān)控指揮機制

按照政策法規(guī)要求，防疫信息由疫情防控指揮部門統(tǒng)一調(diào)度并對外發(fā)布。利用區(qū)塊鏈技術(shù)，建設(shè)疫情防控統(tǒng)一指揮功能，有效保證信息發(fā)布的真實性與權(quán)威性，為疫情管理部門監(jiān)控指揮提供可靠技術(shù)支撐。

3.6 信息保護機制

信息保護機制針對不同權(quán)限用戶進行層級管理，在系統(tǒng)授權(quán)范圍內(nèi)，用戶可根據(jù)實際工作需要，提取所需疫情數(shù)據(jù)信息，建立平臺信息可信流轉(zhuǎn)監(jiān)測模型，確保信息安全流轉(zhuǎn)。基于區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建信息保護機制，保障平臺用戶個人信息與隱私安全，符合相關(guān)法律法規(guī)要求。

3.7 責任追溯機制

利用區(qū)塊鏈技術(shù)，能夠有效完善責任追溯機制。基于疫情防控信息服務(wù)，完整呈現(xiàn)上鏈主體與客體信息流轉(zhuǎn)全過程，有助于對防疫數(shù)據(jù)的上鏈時間、上鏈主體、上鏈客體、上鏈內(nèi)容等信息進行全面追溯。

4 區(qū)塊鏈疫情防控應(yīng)用建議

政府機關(guān)是抗擊新冠肺炎疫情的領(lǐng)導(dǎo)者，區(qū)塊鏈技術(shù)在疫情防控領(lǐng)域的應(yīng)用依賴于政府機關(guān)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、統(tǒng)一部署。國家各部委應(yīng)加強協(xié)同合作機制，建立數(shù)據(jù)互聯(lián)互通渠道，完善公共衛(wèi)生事件應(yīng)急響應(yīng)機制，充分發(fā)揮區(qū)塊鏈等創(chuàng)新技術(shù)在疫情防控中的優(yōu)勢。各省市衛(wèi)生健康委應(yīng)鼓勵醫(yī)療機構(gòu)與科研單位加強區(qū)塊鏈技術(shù)在疫情防控中的應(yīng)用研究，推動數(shù)字醫(yī)療與創(chuàng)新技術(shù)融合發(fā)展。行業(yè)主管部門應(yīng)把控疫情防控領(lǐng)域區(qū)塊鏈應(yīng)用安全，尤其是數(shù)據(jù)安全，做好信息安全行業(yè)規(guī)范與監(jiān)督檢查等。

疾控部門和醫(yī)療機構(gòu)是疫情防控主力軍，通過區(qū)塊鏈技術(shù)在疫情防控工作中的應(yīng)用，能夠有效增強疾控部門和醫(yī)療機構(gòu)的疫情防控能力，提升疫情防控工作效率，降低公眾疫情感染風險。一方面，應(yīng)鼓勵和支持區(qū)塊鏈等創(chuàng)新技術(shù)在數(shù)字醫(yī)療領(lǐng)域，尤其是疫情防控工作中的創(chuàng)新應(yīng)用探索，勇于接受和嘗試區(qū)塊鏈技術(shù)，加強區(qū)塊鏈技術(shù)在疫情防控領(lǐng)域的推廣與實踐。另一方面，應(yīng)充分重視區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用建設(shè)過程中的網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)據(jù)安全問題，積極做好信息安全防護措施，保障公民個人隱私安全等。

企事業(yè)單位是疫情防控工作的后備力量，承擔為疫情防控提供“武器”和“彈藥”的重要職責。科研機構(gòu)與科技企業(yè)是區(qū)塊鏈技術(shù)的研究者和創(chuàng)新者，應(yīng)充分發(fā)揮在區(qū)塊鏈技術(shù)上的創(chuàng)新優(yōu)勢，勇于探索、敢于實踐，深入挖掘區(qū)塊鏈技術(shù)在疫情防控領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)空間與應(yīng)用價值，利用區(qū)塊鏈技術(shù)為疫情防控工作提供更有力的支撐。企事業(yè)單位在應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)搭建疫情防控應(yīng)用平臺過程中，更需注重應(yīng)用數(shù)據(jù)安全和用戶個人信息隱私保護，增強安全意識，完善安全機制，落實安全責任。 （文責自負）