區(qū)塊鏈技術(shù)關(guān)鍵詞解讀:“區(qū)塊”和“鏈”
幾個(gè)世紀(jì)以來(lái),人類(lèi)社會(huì)的商業(yè)行為主要依賴(lài)于三個(gè)方面:等價(jià)交換物、交易雙方的信任和被證實(shí)的身份。
簡(jiǎn)單地說(shuō):正在交換什么,誰(shuí)在確認(rèn)?商業(yè)領(lǐng)域的信任關(guān)系通常要依賴(lài)于正直、誠(chéng)信的個(gè)人、中介機(jī)構(gòu)或者其他組織才能建立起來(lái)。
然而,一度曾經(jīng)是直接面對(duì)和現(xiàn)實(shí)交易的商業(yè)行為,今天大多數(shù)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行。所以,更加有必要要求銀行、政府或其他中央機(jī)構(gòu)等第三方機(jī)構(gòu)驗(yàn)證每一方的身份,并建立他們之間所需的信任。
而區(qū)塊鏈,就是一種通過(guò)建立對(duì)現(xiàn)代商業(yè)至關(guān)重要的信任、問(wèn)責(zé)制和透明度,來(lái)支持網(wǎng)絡(luò)交易和簡(jiǎn)化業(yè)務(wù)流程的新技術(shù)。
《紐約客》在1993年刊登過(guò)漫畫(huà)家彼得·斯坦因(Peter Stein)的一幅漫畫(huà),總結(jié)了網(wǎng)絡(luò)商業(yè)中固有的信任限制:“在互聯(lián)網(wǎng)上,沒(méi)有人知道你是一條狗”。而且每當(dāng)有第三方機(jī)構(gòu)出現(xiàn)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)效率低下的情況,速度下降、成本增加,有時(shí)甚至是欺騙。
同時(shí),第三方機(jī)構(gòu)的安全和用戶(hù)隱私也會(huì)受到影響,因?yàn)榈谌綑C(jī)構(gòu)的集中信息存儲(chǔ)方式容易受到攻擊。
二十五年后,世界仍在努力解決如何在交易中,驗(yàn)證雙方的身份和建立信任,而不經(jīng)過(guò)第三方機(jī)構(gòu)的商業(yè)技術(shù)模式。
現(xiàn)在,我們迎來(lái)了區(qū)塊鏈技術(shù)。
現(xiàn)階段的互聯(lián)網(wǎng)建立在諸多協(xié)議的基礎(chǔ)上,比如用于電腦網(wǎng)絡(luò)通信的TCP/IP協(xié)議,用于網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容的HTTP協(xié)議,用于電子郵件的SMTP協(xié)議以及用于文件傳輸?shù)腇TP等協(xié)議。
而區(qū)塊鏈,有可能成為促進(jìn)信任和驗(yàn)證身份的另一種協(xié)議,使得互聯(lián)網(wǎng)的信息更安全。區(qū)塊鏈技術(shù)可以通過(guò)建立對(duì)現(xiàn)代商業(yè)至關(guān)重要的信任、問(wèn)責(zé)制和透明度,來(lái)支持新一代交易應(yīng)用程序和簡(jiǎn)化業(yè)務(wù)流程。
區(qū)塊鏈技術(shù)的本質(zhì),和TPC/IP、HTTP、SMTP協(xié)議一樣,也是一種互聯(lián)網(wǎng)安全協(xié)議。
設(shè)想一下,如果現(xiàn)在我們想要在互聯(lián)網(wǎng)世界中建立一套沒(méi)有中心服務(wù)器的全球通用數(shù)據(jù)庫(kù),那么一定會(huì)面臨以下三個(gè)亟待解決的安全問(wèn)題。
問(wèn)題一:這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)如何能夠完整存儲(chǔ)海量的信息,同時(shí)又能在沒(méi)有中心化結(jié)構(gòu)的體系下保證數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性?
問(wèn)題二:如何存儲(chǔ)、記錄這個(gè)的數(shù)據(jù)庫(kù),使得即便參與其中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)崩潰之后,我們?nèi)匀荒鼙WC整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行與信息完備?
問(wèn)題三:如何使這個(gè)完整存儲(chǔ)下來(lái)的數(shù)據(jù)庫(kù)變得可信賴(lài),讓我們可以在互聯(lián)網(wǎng)匿名背景下成功防止詐騙?
針對(duì)這三個(gè)核心問(wèn)題,區(qū)塊鏈構(gòu)建了一整套完整的、連貫的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)來(lái)達(dá)成目的,解決這三個(gè)問(wèn)題的技術(shù)也成為了區(qū)塊鏈最核心的三大技術(shù)。他們分別是“區(qū)塊+鏈”、分布式存儲(chǔ)和非對(duì)稱(chēng)加密算法。
此外,為了保證區(qū)塊鏈技術(shù)的可進(jìn)化性與可擴(kuò)展性,區(qū)塊鏈系統(tǒng)設(shè)計(jì)者還引入了“腳本”的概念來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的可編程性。我們認(rèn)為,這四大技術(shù)構(gòu)成了區(qū)塊鏈的核心技術(shù)。
區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)復(fù)雜的技術(shù),而且它的出名并不是因?yàn)榧夹g(shù)本身,而是伴生的電子貨幣。除了交易、金融的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之外,其他行業(yè)的細(xì)分領(lǐng)域也需要區(qū)塊鏈來(lái)保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性。
如何確保其安全性和流通性,幾乎成為了各大行業(yè)所憂,而區(qū)塊鏈技術(shù)的出現(xiàn)恰好為這一廣泛存在的問(wèn)題提供了可行的解決方案。
醫(yī)療健康領(lǐng)域的數(shù)據(jù)安全與流通問(wèn)題存在已久,而且長(zhǎng)久未得到有效解決。隨著電子病歷、可穿戴設(shè)備、傳感器、物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模投入使用,數(shù)據(jù)量在近幾年實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的爆發(fā),如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的有效記錄、追蹤、管理。
所以,醫(yī)療領(lǐng)域的參與者即使已經(jīng)搞清楚什么是區(qū)塊鏈,更想知道的是區(qū)塊鏈究竟應(yīng)該如何在醫(yī)療健康領(lǐng)域落地?在各細(xì)分市場(chǎng)的參與方式是什么?可以為我們帶來(lái)什么?為了解決以上這幾個(gè)問(wèn)題,動(dòng)脈網(wǎng)組織了區(qū)塊鏈相關(guān)的文章和醫(yī)療健康領(lǐng)域的案例解讀。
未來(lái)一段時(shí)間里,動(dòng)脈網(wǎng)在區(qū)塊鏈領(lǐng)域的選題規(guī)劃如下,除了持續(xù)關(guān)注區(qū)塊鏈技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展之外,我們還建立了區(qū)塊鏈交流群,添加動(dòng)脈網(wǎng)會(huì)員助手微信(微信號(hào):vcbeat_m,注明區(qū)塊鏈)就可以加入,獲取更多的區(qū)塊鏈資料、企業(yè)信息、項(xiàng)目白皮書(shū)、線下活動(dòng)資訊等。
動(dòng)脈網(wǎng)區(qū)塊鏈報(bào)道系列一:區(qū)塊鏈關(guān)鍵詞解讀
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區(qū)塊鏈?zhǔn)鞘裁矗?/strong>
區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一個(gè)去中心化的分布式數(shù)據(jù)庫(kù),能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的分布式記錄與分布式存儲(chǔ),區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N把區(qū)塊以鏈的方式組合在一起的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),區(qū)塊鏈技術(shù)使用密碼學(xué)的手段產(chǎn)生一套記錄時(shí)間先后的、不可篡改的、可信任的數(shù)據(jù)庫(kù),這套數(shù)據(jù)庫(kù)是去中心化存儲(chǔ)且數(shù)據(jù)安全能夠得到有效保證的,能夠使參與者對(duì)全網(wǎng)交易記錄的事件順序和當(dāng)前狀態(tài)建立共識(shí)。
2017年來(lái),區(qū)塊鏈概念大火,但是其技術(shù)還是相對(duì)比較生澀。很多媒體紛紛用通俗易懂的漫畫(huà)方式,讓人們了解了區(qū)塊鏈?zhǔn)窃趺匆换厥隆?/p>
說(shuō)得通俗一點(diǎn),就是區(qū)塊鏈由以前的一人記賬,變成了大家都一起記賬的模式,讓帳目和交易更加安全,這就是分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
實(shí)際上,和區(qū)塊鏈相關(guān)的技術(shù)名詞除了分布式存儲(chǔ),還有去中心化、智能合約、加密算法等概念。這些技術(shù)究竟能改變什么?將會(huì)為醫(yī)療健康領(lǐng)域帶來(lái)什么變化呢?接下來(lái),我們將一起探討。
關(guān)鍵詞解讀(一):“區(qū)塊”和“鏈”
想要了解區(qū)塊鏈技術(shù)的基本原理,首先要弄清楚的就是什么是“區(qū)塊”,他們是怎么“鏈”起來(lái)的,區(qū)塊里面記錄了什么信息?
區(qū)塊鏈(Blockchain)這個(gè)詞由兩個(gè)詞根組成,一個(gè)是“區(qū)塊”,一個(gè)就是“鏈”,這是從數(shù)據(jù)的形態(tài)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了描述。
區(qū)塊鏈技術(shù)把數(shù)據(jù)庫(kù)中需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)分成了不同的區(qū)塊,每個(gè)區(qū)塊通過(guò)特定的信息鏈接到上一區(qū)塊的后面,前后按時(shí)間順序連接起來(lái)呈現(xiàn)一套完整的數(shù)據(jù)。
每個(gè)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫(kù)本質(zhì)上是一個(gè)按照時(shí)間順序串聯(lián)起來(lái)的事件鏈,它使用協(xié)議規(guī)定的密碼機(jī)制進(jìn)行了認(rèn)證,保證不會(huì)被篡改和偽造。
區(qū)塊結(jié)構(gòu)
區(qū)塊是使用密碼學(xué)方法產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊,數(shù)據(jù)以電子記錄的形式被永久儲(chǔ)存下來(lái),存放這些電子記錄的文件我們就稱(chēng)之為“區(qū)塊(block)”。以比特幣的區(qū)塊鏈為例,它完整記錄了網(wǎng)絡(luò)上的每一筆歷史交易,好比是一個(gè)銀行賬本。
每個(gè)區(qū)塊記錄了這幾個(gè)內(nèi)容:神奇數(shù)、區(qū)塊大小、數(shù)據(jù)區(qū)塊頭部信息、交易計(jì)數(shù)、交易詳情。
區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)
每一個(gè)區(qū)塊都由塊頭和塊身組成。塊頭用于鏈接到上一個(gè)區(qū)塊的地址,并且為區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫(kù)提供完整性的保證。塊身則包含了經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的、塊創(chuàng)建過(guò)程中發(fā)生的交易詳情或其他數(shù)據(jù)記錄。
區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式通過(guò)兩個(gè)方式來(lái)保證數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性和嚴(yán)謹(jǐn)性。
第一,每一個(gè)區(qū)塊上記錄的交易是上一個(gè)區(qū)塊形成之后、該區(qū)塊被創(chuàng)建前發(fā)生的所有價(jià)值交換活動(dòng),這個(gè)特點(diǎn)保證了數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性。
第二,在絕大多數(shù)情況下,一旦新區(qū)塊完成后被加入到區(qū)塊鏈的最后,則此區(qū)塊的數(shù)據(jù)記錄就再也不能改變或刪除。這個(gè)特點(diǎn)保證了數(shù)據(jù)庫(kù)的嚴(yán)謹(jǐn)性,即無(wú)法被篡改。
鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)
區(qū)塊和區(qū)塊之間是如何“鏈”起來(lái)的呢?主要依靠各個(gè)區(qū)塊之間的數(shù)據(jù)區(qū)塊頭部信息鏈接起來(lái),頭部信息記錄了上一個(gè)區(qū)塊的HASH值(通過(guò)散列函數(shù)變換的散列值)和本區(qū)塊的HASH值。本區(qū)塊的HASH,又在下一個(gè)新的區(qū)塊中有所記錄,由此完成了每個(gè)區(qū)塊的信息鏈。
同時(shí),由于包含了時(shí)間戳,區(qū)塊鏈還帶有時(shí)序性。時(shí)間越久的區(qū)塊后面所鏈接的區(qū)塊越多,修改該區(qū)塊所花費(fèi)的代價(jià)也就越高。區(qū)塊鏈采用了密碼協(xié)議,允許計(jì)算機(jī)(節(jié)點(diǎn))的網(wǎng)絡(luò)共同維護(hù)信息的共享分布式賬本,而不需要節(jié)點(diǎn)之間的完全信任。
該機(jī)制保證,只要大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)按照所述管理規(guī)則驗(yàn)證發(fā)布到分類(lèi)賬(即,鏈)的塊,存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈中的信息可被信任為可靠的。
這確保交易數(shù)據(jù)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中一致地復(fù)制。分布式存儲(chǔ)機(jī)制的效果通常意味著網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點(diǎn)都保存了區(qū)塊鏈上存儲(chǔ)的所有信息。
這里借用一個(gè)形象的比喻,區(qū)塊鏈就好比地殼,越往下層,時(shí)間越久遠(yuǎn),越穩(wěn)定,不會(huì)發(fā)生改變。
由于區(qū)塊鏈將從創(chuàng)世塊以來(lái)的所有交易都明文記錄在區(qū)塊中,且形成的數(shù)據(jù)記錄不可篡改,因此任何交易雙方之間的價(jià)值交換活動(dòng)都是可以被追蹤和查詢(xún)到的。
這種完全透明的數(shù)據(jù)管理體系不僅從法律角度看無(wú)懈可擊,也為現(xiàn)有的物流追蹤、操作日志記錄、審計(jì)查賬等提供了可信任的追蹤捷徑。
區(qū)塊鏈在增加新區(qū)塊的時(shí)候,有很小的概率發(fā)生“分叉”現(xiàn)象,即同一時(shí)間出現(xiàn)2個(gè)符合要求的區(qū)塊。對(duì)于“分叉”的解決方法是延長(zhǎng)時(shí)間,等待下一個(gè)區(qū)塊生成,選擇長(zhǎng)度最長(zhǎng)的支鏈添加到主鏈。“分叉”發(fā)生的概率很小,多次分叉的概率基本可以忽略不計(jì),“分叉”只是短暫的狀態(tài),最終的區(qū)塊鏈必然是唯一確定的最長(zhǎng)鏈。
從監(jiān)管和審計(jì)的角度來(lái)看,條目可以添加到分布式賬本中,但不能從中刪除。運(yùn)行專(zhuān)用軟件的通信節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)以對(duì)等方式在參與者之間復(fù)制分類(lèi)賬,執(zhí)行分布式分類(lèi)賬的維護(hù)和驗(yàn)證。
在區(qū)塊鏈上共享的所有信息都具有可審計(jì)的痕跡,這意味著它具有可追蹤的數(shù)字“指紋”。分類(lèi)賬上的信息是普遍和持久的,并創(chuàng)建可靠的“交易云”,使數(shù)據(jù)不會(huì)丟失,所以這項(xiàng)技術(shù)從根本上消除了交易對(duì)手之間的單點(diǎn)故障風(fēng)險(xiǎn)和數(shù)據(jù)碎片差異。
總結(jié)起來(lái),區(qū)塊鏈的主要特征如下:
1)一個(gè)分布式的鏈接賬本,每個(gè)賬本就是一個(gè)“區(qū)塊”;
2)基于分布式的共識(shí)算法來(lái)決定記賬者;
3)賬本內(nèi)交易由密碼學(xué)簽名和HASH算法保證不可篡改;
4)賬本按產(chǎn)生的時(shí)間順序鏈接,當(dāng)前賬本含有上一個(gè)賬本的哈希值,賬本間的鏈接保證不可篡改;
5)所有交易在賬本中可追溯。
區(qū)塊所能存儲(chǔ)的醫(yī)療健康信息
區(qū)塊鏈最初是加密貨幣比特幣的基礎(chǔ)。比特幣區(qū)塊鏈上的“交易”代表著金融交易:將特定數(shù)量的比特幣從一個(gè)賬戶(hù)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)賬戶(hù)的交易記錄。任何人都可以通過(guò)使用適當(dāng)?shù)能浖ぞ邅?lái)檢查公共區(qū)塊鏈上的交易來(lái)驗(yàn)證特定比特幣屬于哪個(gè)賬戶(hù)。
而在醫(yī)療健康領(lǐng)域中,哪些信息可以用區(qū)塊鏈進(jìn)行存儲(chǔ)來(lái)保證安全性?醫(yī)療健康的“交易”部分將包括所提供醫(yī)療服務(wù)的具體事件的記錄,可以是病人病歷信息,其次還有醫(yī)院內(nèi)部信息、設(shè)備交換信息、藥品流通信息、保險(xiǎn)合同信息等,都是需要很高安全保障的重要信息,并且不能被篡改。
醫(yī)療機(jī)構(gòu)面臨著無(wú)法跨平臺(tái)安全共享數(shù)據(jù)的問(wèn)題。在醫(yī)療服務(wù)商之間建立良好的數(shù)據(jù)協(xié)作,有助于進(jìn)一步提高診斷準(zhǔn)確率,改善治療效果,降低醫(yī)療成本。
基于區(qū)塊鏈技術(shù),醫(yī)療產(chǎn)業(yè)鏈中的參與方實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)權(quán)限的共享,同時(shí)也不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)的安全性和完整性造成威脅。
電子健康病歷(EHR)
典型的區(qū)塊鏈醫(yī)療應(yīng)用
醫(yī)療方面,區(qū)塊鏈最主要的應(yīng)用是對(duì)個(gè)人醫(yī)療記錄的保存,可以理解為區(qū)塊鏈上的電子病歷。
如果把病歷想象成一個(gè)賬本,原本它是掌握在各個(gè)醫(yī)院手上的,患者自己并不掌握,所以病人就沒(méi)有辦法獲得自己的醫(yī)療記錄和歷史情況,這會(huì)對(duì)患者就醫(yī)造成很大的困擾,因?yàn)獒t(yī)生無(wú)法詳盡了解到你的病史記錄。
但現(xiàn)在如果可以用區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)保存健康病歷、檢驗(yàn)數(shù)據(jù),就有了個(gè)人醫(yī)療記錄的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。區(qū)塊鏈應(yīng)用允許個(gè)人與患者自己掌握自己的信息。
醫(yī)生判斷、影像、心電圖、睡眠模式、血糖等檢測(cè)數(shù)據(jù)都能夠被調(diào)查到,然后記錄到區(qū)塊鏈上。
看病也好,對(duì)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(gè)數(shù)據(jù)真正的掌握者是患者自己,而不是某個(gè)醫(yī)院或第三方機(jī)構(gòu)。
藥品防偽
因?yàn)樗幤飞a(chǎn)的特殊性,可以先將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用這藥品的生產(chǎn)銷(xiāo)售和環(huán)節(jié),把藥品的追溯認(rèn)證納入到市場(chǎng)監(jiān)管中。消費(fèi)者在購(gòu)買(mǎi)藥品的時(shí)候通過(guò)個(gè)人數(shù)據(jù)的分享上傳將購(gòu)買(mǎi)過(guò)程透明化,與區(qū)塊鏈相互對(duì)照來(lái)確保藥品的合法性,同時(shí)滿足監(jiān)管需求。
保險(xiǎn)索賠
目前小額醫(yī)療保險(xiǎn)理賠通常是投保人先向醫(yī)院支付醫(yī)療費(fèi)用,然后再?gòu)尼t(yī)院獲得相關(guān)費(fèi)用文件。之后投保人用這些文件向保險(xiǎn)公司理賠,獲得理賠金。這個(gè)耗時(shí)的系統(tǒng)存在的原因是因擔(dān)心數(shù)據(jù)泄露而使保險(xiǎn)公司無(wú)法立即獲得醫(yī)療數(shù)據(jù)。不可篡改的區(qū)塊鏈平臺(tái)可以提供更好更安全的數(shù)據(jù)服務(wù)。
區(qū)塊鏈技術(shù)把有關(guān)數(shù)據(jù)記錄分布式存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上,實(shí)現(xiàn)了保險(xiǎn)數(shù)據(jù)保全,數(shù)據(jù)不可篡改,避免合同爭(zhēng)議。即使投保人沒(méi)有要求支付,該流程也會(huì)繼續(xù)。因?yàn)獒t(yī)院醫(yī)療費(fèi)用支付詳情和保險(xiǎn)合同都是自動(dòng)驗(yàn)證的,所以賠款的支付也是如此。
保險(xiǎn)公司和醫(yī)院之間搭建的區(qū)塊鏈平臺(tái)將提高該流程效率,降低支付耗時(shí)。醫(yī)院職員可以通過(guò)與保險(xiǎn)公司共享的賬本核對(duì)投保人保險(xiǎn)信息。保險(xiǎn)公司接收醫(yī)院自動(dòng)發(fā)送的相關(guān)文件,并向投保人支付賠償。
手術(shù)病歷記錄
手術(shù)過(guò)程的病歷記錄非常重要,但是在一些醫(yī)療事故當(dāng)中,可能會(huì)出現(xiàn)了手術(shù)記錄被篡改的現(xiàn)象,包括一些民事領(lǐng)域也時(shí)常出現(xiàn)舉證定責(zé)難的情況。而區(qū)塊鏈技術(shù)則可以記錄下完整的手術(shù)記錄,不可修改的屬性可以幫助醫(yī)療機(jī)構(gòu)在出現(xiàn)醫(yī)療事故之后,通過(guò)記錄來(lái)認(rèn)定具體責(zé)任人。
通過(guò)這篇文章,我們了解了“區(qū)塊”和“鏈”的概念,以及區(qū)塊鏈在醫(yī)療健康領(lǐng)域所能記錄的信息。接下來(lái)在下一篇文章中,我們將對(duì)“分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)”進(jìn)行解讀。