基于区块链技术的中国健康医疗信息化与隐私化管理研究

刘馨茹 肖菲 孙铭鸿

【摘 要】区块链技术在国内发展日渐良好，越来越庞大的区块链应用也随之产生，同时作为利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式，区块链在一定程度上，为数字化生活带来了许多便利，同时应用医疗系统方面的技术也会日渐完善。本文主要以区块链技术在中国医疗信息化与隐私化管理方面进行研究探讨。

【关键词】区块链，健康，中国医疗，隐私化

一、项目背景

（一）区块链技术的概念及技术特征

区块链技术起源于化名为“中本聪”的学者（或学者们）在2008年发表的论文《比特币：一种点对点电子现金系统》，业界目前尚未形成公认的区块链定义。 区块链的实质是在信息不对称的情况下，无需相互担保信任或第三方，而是通过数字加密技术/分布式共识算法、时间戳等技术手段，实现了在无需信任单个节点的情况下构建一个去中心化的可信任系统。

区块链技术具有四个主要的技术特征。分别是分布式，开放式，去信任化以及安全可信。去信任化是指区块链采用非对称密码学技术对数据进行加密，同时借助分布式系统各节点的工作量证明等共识算法形成的强大算力来抵御外部攻击，保证区块链数据不可篡改和不可伪造.因此具有较高的安全性。

（二）区块链对于医疗健康领域背景以及走向

随着健康中国战略的深度推进，运用新时代信息技术赋能医疗卫生领域，推进卫生健康领域的技术创新，增强卫生健康治理体系整体效能，对于实现“十四五”期间医疗卫生领域战略目标意义重大。区块链是基于多种技术整合的新型应用模式，其本质上是一种由全网节点共同维护的分布式全局账本数据库，其去中心化、防篡改、可追溯、隐私保护的分散管理特性，为解决健康领域中数据存储和共享的安全性问题提供了路径。

当前区块链技术正以惊人的速度、颠覆性的方式向前发展。无论是国外的GEM、Philips公司还是国内的阿里健康都推出了基于区块链的健康管理项目，各国政府也纷纷重视区块链技术的应用，2019年习近平总书记在中央政治局第十八次集体学习时提出要探索“区块链+”在民生领域的运用，积极推动区块链在医疗健康领域的运用，如何推动“区块链+”在医疗健康领域的应用，不仅是拓展区块链技术应用的重要方向，更是实施数字化健康管理手段的迫切需要。

医疗机构正通过区块链技术，实现对患者隐私信息的保密。区块链技术的出现，显得健康信息交易所（HIE）和全员人口数据库（APCD）已经跟不上时代。新的医疗记录共享模式正在诞生。区块链技术在医疗领域的应用主要有以下几个方面：

（1）电子健康病例

医疗方面，区块链最主要的应用是对个人医疗记录的保存，可以理解为区块链上的电子病历。用区块链技术来进行保存，就可以拥有个人医疗的历史数据，看病也好，对自己的健康做规划也好，就有历史数据可供使用，而这个数据真正的掌握者是患者自己，而不是某个医院或第三方机构。

（2）DNA钱包

基因和医疗数据能够运用区块链技术进行安全存储并且通过使用私人秘钥来获得，这将形成一个DNA钱包。这使得医疗健康服务商能够安全地分享和统计病人数据，帮助药企更有效率地研发药物。而这种模式也正在逐步建立起来。

（3）药品防伪

与编码防伪技术类似的是，对于运用区块链技术防伪的药品而言，在药品包装盒表面有一个可以被刮去的面，底下是一個特别的验证标签，这与区块链相互对照来确保药品的合法性。

随着医疗技术的发展，在病人身份背景、往期病史、以及医疗支付情况的记录等方面，医疗数据正在起着越来越重要的作用。医疗数据可能是一个人最隐私的数据，但由于网络操作错误或者黑客攻击等问题，在过去这些个人隐私数据却存在着大规模泄露的情况，比如Anthem曾经泄露8000万病人和雇员记录，UCLA Health曾经泄露450万病人数据。《区块链：定义未来金融与经济新格局》一书中指出：使用区块链技术，医院、医生、患者、以及医药医疗器械公司等等相关各方都可以成为整个链条的一部分，从而降低人们之间的信任成本，减少医患纠纷和欺诈行为。将数据记录在区块链上，并使用相关的数字签名技术，只有当获得相关各方的许可的情况下，每个人的健康信息和医疗数据才能够被读取。这样，可以更好地规范患者健康数据的管理。

所以在区块链技术中，密码学算法能在中心化的环境中更好地保护病人的隐私，大幅度改善医疗治疗和医疗管理模式，降低医疗成本和风险。实现对信息价值的最大化使用。

二、有关区块链研究创新可预见的关键问题

2.1本身性能安全问题

性能安全问题仍是制约区块链产业发展的重要瓶颈。区块链的性能问题源于自身的体系架构，其中联盟链性能要明显优于公链性能，这与联盟链中节点数量和共识机制有关。由于分布式系统的共识机制、区块链底层协议以、网络传输协议以及区块链安全等因素，区块链性能还无法与传统中心化系统相媲美。

此外，区块链技术产生时间尚短，仍面临较多的安全隐患。一是区块链技术本身仍存在安全问题。二是区块链技术实现上仍存在大量安全漏洞。三是密钥管理存在隐患私钥是用户生成并保管的，没有第三方参与，一旦丢失便无法对账户的资产做任何操作。

2.2 医疗领域实践经验少，推广运行存在阻力

国内外目前尚无使用区块链技术的标准，在医学的推广和运营中存在许多问题。去中心化的特点对传统医疗管理机构有着很大的冲击，所以很多医疗机构会在应用区块链技术时持谨慎的态度，阻碍了区块链技术的大规模推广与应用。由于医疗行业中区块链技术的案例很少，专家和学者缺乏动力来促进和实施，因此应该加快速度培养区块链医疗的相关人才，形成不断学习新技术的良好氛围，强化区块链医疗技术的学习机制，使学习、掌握、深化区块链医疗技术成为常态。

2.3 数据存储空间问题

区块链数据库记录了每笔交易从当前到开始时的所有数据信息，因此需要下载、存储和更新从原始区块到当前区块的每个部分。越来越多的数据将以区块链的形式传递，从而增加了对区块链数据库存储空间的需求。当每个节点的数据完全同步时，开发区块链数据的存储容量要求成为一个主要问题，直接影响医疗部门更新数据，并且要求医生和患者实时收集数据。除了增加数据存储的可伸缩性和可承受性，还有另一种可能，区块链除了提供一个去中心化的存储系统以外，通过区块链也能构建一个去中心化的商业模式，这样一个规模庞大的去中心化系统并不是由单的中心化机构构建的，而是由全球的存储矿工贡献自己的硬盘空间，大家一起去构建。

2.4 区块链概念认知程度有待深入

社会各界对区块链的看法不一，多数人对区块链的认识不足。一是大量民众对区块链的应用价值往往是一知半解将真正的区块链技术与比特币混淆，认为国家禁止了ICO、关闭了加密数字货币交易平台就是否定了区块链技术，短时期内难以深刻理解和接受。二是国内的IT巨头企业、金融机构虽然纷纷布局区块链，但投入资源有限且主要应用于非核心业务领域，对区块链技术的应用仍处于初级阶段。三是部分地区政府对区块链的认知仍存在偏见，对区块链技术的安全问题、监管问题、含规问题仍没有清楚的认识，经济较发达地区对区块链发展仍处于观望态度，相关扶持政策和发展力度较为保守。

三、区块链研究相关创新内容

随着健康中国战略的深度推进，运用新一代信息技术在医疗卫生领域，推进健康医疗领域的技术创新，增强健康医疗治理体系整体效能，对于实现健康医疗领域战略目标意义重大。区块链是居于多技术整合的一种新型应用模式，本质是一种全局账本数据库，他为解决健康领域中数据存储和共享的安全性问题提供了路径，本文主要研究的是基于区块链技术的中国健康医疗信息化与隐私化管理的研究。

3.1 信息化

区块链是一种分布式数据库，识别传播和记载信息的智能化网络，其最早运用于比特币，其核心技术是分布式技术，密码学共识机制和时间出，并且将这四个技术有机的结合在一起，他区块链技术能够依托大数据，云计算的新型的科技技术，对数据信息进行更加精准的处理，从而能够助推医疗信息的升级与效率质量的提升问题，在医疗领域，病人信息是一个相对来说十分庞大的数据，与传统模式相比，将区块链技术应用于医疗信息方面，使得健康医疗的数据等方面更加信息化，通过区块链技术，可以让数据信息化。

3.2 隐私化

区块链技术具有去中心化和去性化等特点，能够不依赖第三方可信机构在陌生接点之间建立点对点的可信价值传递，并且随着区块链技术不断发展和广泛应用，其面临的隐私泄露问题很突出，相对于传统的中心化架构，区块链机制不依赖特定中心节点处理和存储数据，因此，能够避免集中式服务器单点崩溃和数据泄露的风险。区块链技术基本特点是链式结构，保证数据不可更改。而现代医学一直立足于医疗证据，以数据信任和安全为基础，区块链技术解决了可信的存证和不可更改存证，区块链在医疗领域中，数据信息的授权分发与安全传输的重点在于数据的权属认定以及由分发过程形成的数据所有者和使用者之间的信任，2018年曾有人提出了Med-PP模型，它由一个无许可区块链和一个许可的区块链组成，服务于管理用户的个人健康信息，形成了医疗数据链式保护机制，建立了一个安全高效的数据流通渠道，从而保证了隐私数据安全。

四、有关行业及市场前景

我国的医疗信息建设落后于发达国家，但由于我国大力推动医疗信息建设，因此发展速度非常快，与发达国家的差距正在缩小。2010年，我国建立了国家和地方卫生信息平台，完善了5个应用系统，并创建了2个基本的公民电子健康记录和电子健康记录数据库。从目前发展来看，医疗信息化建设比较突出的问题是缺乏一个公认的标准，医疗机构都是结合自身的实际需求，开展与软件开发企业之间的合作，建立相应的医疗信息系统，这就导致各医疗机构之间没有统一的信息交互接口，很难实现信息共享，从而形成信息孤岛，使得医院之间的转诊没有得到有效落实，造成医疗资源的严重浪费，就医费用逐年上升，同时也限制了区域医疗信息化的进一步发展。

医院信息系统的开发对于管理医疗数据非常重要。医院信息系统是一个使用数据库技术和计算机网络对医院进行数字化和现代化處理的综合系统，为每级别的管理 人员和部门提供可靠的参考数据和决策支持。医院信息系统可以在医院管理临床医学、护理和健康保险等多层次和多部门的工作中发挥重要作用，并可以推动医院管理模式的重大变革。

五、总结

基于上述问题，我们对区块链在中国健康医疗信息化与隐私化管理研究方向进行

参考文献

[1] 中国计算机报. 赛迪（青岛）区块链研究院 ，2019，6 ：第0008版.

[2]刘海英 .“大数据+区块链”共享经济发展研究——基于产业融合理论 [A] .内蒙古：内蒙古大学鄂尔多斯学院 ，2018 .

[3] 梅海涛，刘洁.区块链的产业现状、存在问题和政策建议 [A] . 中国信息通信研究院 ，北京，2016 ，1 ：TP393 .

[4]何波，王桂胜。基于区块链技术的医疗管理信息化应用分析[J].四川大学学报（自然科学版），2018（06）.

[5]倪培昆，区块链技术及其在医疗领域的价值研究[J].医学信息学杂志，2018（02）.

[6]李剑峰，孙丽萍，杜慧江，区块链技术在医药行业的应用及问题与对策[J].医学信息学杂志，2018（02）