1. Présentation du projet

MediBloc est un écosystème d'informations médicales décentralisé pour les patients, les prestataires de services médicaux et les chercheurs. MediBloc établit un lieu de partage et d'échange d'informations entre les patients, les prestataires de services médicaux et les chercheurs en émettant des pièces MED. Ici, nous pouvons facilement obtenir une grande quantité d'informations médicales réelles et crédibles.

Caractéristiques du projet

1. Le plus haut niveau de sécurité (sécurité maximale)

Conformément aux dispositions de la loi HIPAA, toutes les informations médicales doivent être conservées cryptées. Dans le système médical actuel, le principal organisme qui gère et crypte les informations médicales est le prestataire de services médicaux. Les établissements médicaux se composent généralement d'un groupe de personnes. Par conséquent, même si les informations médicales sont stockées cryptées, il se peut que certaines personnes puissent décrypter les informations médicales. En fait, selon une enquête récente, la principale cause de fuite d'informations médicales n'est pas due au piratage mais à des initiés intentionnels ou erronés. Afin de minimiser la possibilité de fuite d'informations personnelles, MediBloc transfère l'autorité d'accès aux informations médicales du prestataire de services médicaux au patient lui-même. Seul le patient lui-même peut décrypter ses propres données, fixer librement les droits d'accès aux informations médicales et les enregistrer sur la blockchain. Cela minimise non seulement la manière dont les informations médicales sont divulguées, mais réduit également considérablement l'espace d'interférence des autres. Dans le même temps, cela élimine la possibilité de divulguer un grand nombre d'informations personnelles sur les patients par le biais d'un établissement médical et empêche fondamentalement la survenue d'incidents de fuite d'informations médicales à grande échelle.

2. Haute fiabilité

MediBloc stocke les informations médicales dans un espace de stockage de données distribué. Afin d'éviter la perte de données, MediBloc génère et maintient en permanence des données de sauvegarde. Pour les données enregistrées, sa valeur de hachage sera enregistrée dans la blockchain pour vérifier l'intégrité des données. Lorsque les données sont modifiées ou falsifiées de force, il utilisera les données de sauvegarde pour restaurer les données d'origine. Cela rend impossible, même pour la personne qui détient les droits de propriété et de gestion des informations, de modifier à volonté les informations médicales enregistrées, ce qui garantit grandement l'intégrité et la fiabilité des informations médicales. Seul le personnel médical certifié par le "Medical Service Provider Qualification Certification System" sur la plateforme MediBloc a le pouvoir de générer les dossiers médicaux d'autres personnes. En spécifiant ensemble les créateurs des dossiers et en les vérifiant avec la blockchain, les dossiers médicaux générés sont encore améliorés. Fiabilité des données. Si un prestataire de services médicaux souhaite consulter les informations médicales d'autres personnes, il doit également suivre un certain processus d'authentification et ne peut les consulter qu'après avoir obtenu le consentement du propriétaire des informations.

3. Haut niveau de transparence

Tous les dossiers médicaux sur la plateforme MediBloc et le processus de consultation des informations par d'autres seront enregistrés sur la blockchain. Le système d'information médicale actuel axé sur les institutions médicales ne peut pas savoir quand et dans quel but les informations médicales personnelles sont utilisées, mais MediBloc gérera et contrôlera de manière totalement transparente quand, où et dans quel but les informations personnelles sont utilisées. but. Les droits d'accès de tous les dossiers médicaux sur MediBloc sont enregistrés sur la blockchain et gérés par la personne elle-même, ce qui empêche l'accès malveillant aux informations médicales depuis la source.

4. Interopérabilité élevée

MediBloc préconise une plate-forme ouverte, utilisant les données et informations stockées sur la plate-forme comme moyen de se connecter librement à diverses applications. Les informations d'imagerie médicale et les informations génétiques ont déjà une norme unifiée, elles peuvent donc être facilement converties les unes aux autres et facilement échangées et commercialisées via MediBloc. Puisqu'il n'existe pas de norme unifiée pour les dossiers médicaux, les dossiers d'affaires hospitalières et les dossiers de résultats d'examen, MediBloc adopte une méthode pour améliorer l'interopérabilité, prendre en charge plusieurs formats et réaliser une conversion mutuelle entre divers formats pris en charge, au lieu de formuler sa propre norme et de spécifier un format. À cette fin, MediBloc prend non seulement en charge les normes largement utilisées telles que le cadre HL7 FHIR, mais fournit également des API et des SDK conformes à diverses normes. Si nécessaire, il fournira même des solutions personnalisées et des formats de données pour des institutions médicales individuelles ou des particuliers. API et SDK requis ou environnement de développement possible. Avec un tel degré de liberté et d'évolutivité, le système d'information médicale MediBloc aura une interopérabilité forte qui ne peut être égalée par les systèmes d'information médicale existants.

5. Haute Accessibilité

En stockant toutes les informations médicales dans une base de données distribuée, MediBloc peut fournir aux utilisateurs un accès pratique à tout moment, n'importe où via une connexion Internet. À l'heure actuelle, la plupart des établissements médicaux n'autorisent pas la connexion au réseau externe pour accéder aux informations médicales, et seuls quelques établissements médicaux qui fournissent de tels services ne fourniront que des droits d'accès restreints en fonction de la situation. En lançant un système de données qui ne dépend d'aucune institution médicale spécifique, MediBloc réduit sa dépendance à une seule institution médicale, permettant aux utilisateurs d'accéder et de gérer plus facilement leurs propres informations médicales.

6. Système d'information médicale complet idéal axé sur le patient ; dossier personnel de gestion de la santé (PHR)

MediBloc utilise une technologie blockchain distribuée et décentralisée pour la gestion et l'intégration des données. MediBloc intègre, stocke et gère non seulement les dossiers médicaux créés par les institutions médicales, mais également les données médicales créées par les patients eux-mêmes. Quel que soit l'appareil utilisé, les données médicales directement générées par l'utilisateur en dehors de l'établissement médical peuvent être facilement stockées sur MediBloc. Ces informations intégrées sur les soins médicaux seront largement utilisées dans les soins hospitaliers généraux et les services médicaux mobiles personnalisés.

Aperçu technique

1. Structure de la plateforme MediBloc (PlatformStructure)

MediBloc se compose d'une architecture à trois niveaux de base, de services et d'applications.

La première couche : couche centrale MediBloc

La couche centrale est une base de données distribuée qui peut utiliser la dernière technologie de cryptage du réseau de données médicales MediBloc pour protéger les données. Étant donné que la quantité de données pouvant être stockées sur la blockchain est très limitée, un espace de stockage séparé est nécessaire pour stocker efficacement les données médicales, et la couche centrale fournit cette fonctionnalité. Les données médicales générées et transmises dans l'application MediBloc sont généralement cryptées au niveau de l'application via le SDK MediBloc avant la transmission, ce qui empêche toute autre personne de lire les données d'origine, à l'exception du détenteur des données qui peut décrypter les données. La couche centrale est accessible via la couche de service de MediBloc. En outre, la couche centrale de MediBloc fournit également un système de sauvegarde et de récupération des données stockées afin que les données puissent être stockées en toute sécurité sans perte.

La deuxième couche : couche de service MediBloc

La couche de service fournit toutes les fonctions de base, y compris la connexion de l'application MediBloc à la couche de base et la gestion des informations utilisateur. La couche de service est alimentée par la blockchain, basée sur les informations stockées dans la blockchain, et exécute des fonctions d'entrée/sortie de données via la connexion avec la couche centrale MediBloc. En interne, la couche de service peut être divisée en Ethereum Virtual

Le contrat intelligent basé sur la machine virtuelle (EVM) et la partie qui connecte la couche application et la couche centrale. Les contrats intelligents incluent des informations de compte contenant des informations sur la devise MED et des liens vers des données médicales au niveau de la couche centrale. Dans MediBloc, les éventuels coûts d'exploitation de la plateforme sont réduits en minimisant la quantité de données stockées dans la blockchain contenant des contrats intelligents.

La troisième couche ; Couche d'application MediBloc

La couche d'application MediBloc fait référence au nom collectif de toutes les applications qui gèrent et utilisent les informations médicales via la plate-forme, et comprend toutes les formes d'applications dans les environnements mobiles et Web. Ces applications peuvent accéder aux données de la plate-forme via la couche de service. Le développement d'applications peut être rendu plus facile et plus rapide avec le SDK à venir, qui facilite le développement d'applications à connecter à la plate-forme MediBloc. Même sans utiliser le SDK, il est possible de développer des applications qui se connectent à la plateforme MediBloc si elles suivent l'API et le protocole de développement à venir. Certaines applications pratiques et exemples de services développés sur la base de MediBloc seront décrits plus en détail dans les exemples de services du chapitre 5 ci-dessous.

2. Composants de la plateforme MediBloc

La plate-forme MediBloc est une application distribuée basée sur EVM. L'EVM n'est pas parfait, mais il est actuellement largement utilisé dans le développement de contrats intelligents. Par conséquent, en termes de temps, d'argent, de polyvalence et de fiabilité, la construction d'une plate-forme basée sur EVM est plus efficace que la construction d'un réseau blockchain et la construction d'une plate-forme basée sur celui-ci. De plus, le développement basé sur EVM peut théoriquement fonctionner sur diverses plates-formes de blockchain telles que Ethereum (ETH) [19] et la chaîne quantique (Qtum) [20] et EOS [21] qui prennent en charge EVM. Par conséquent, selon le support technique de ces plates-formes blockchain, MediBloc peut choisir de manière flexible la plate-forme d'exploitation, ce qui est également un avantage de la plate-forme MediBloc. Parmi ces plates-formes blockchain, les avantages de la plate-forme Bitcoin et de la plate-forme Ethereum de Quantum Chain sont qu'elles sont actuellement les plates-formes évolutives les plus rapides qui utilisent l'algorithme de protocole sous la forme de POS pour prendre en charge EVM. MediBloc utilise Quantum Chain (Qtum) comme plate-forme principale.

La plate-forme MediBloc contient trois principaux types d'informations : les informations sur les pièces MED, les informations personnelles et les informations médicales. Bien que la méthode de stockage de toutes les informations sur la blockchain soit la plus idéale, en raison des limitations de facteurs pratiques tels que le coût, l'espace de stockage et les performances, la quantité d'informations directement stockées sur la blockchain sera minimisée, occupant une grande Les informations personnelles et les informations médicales de l'espace de stockage seront stockées en dehors de la blockchain sous forme cryptée, et seules les valeurs de hachage leur correspondant seront stockées sur la blockchain. Le stockage des données utilise un stockage distribué basé sur le système de fichiers IPFS [22].

2.1 Compte MediBloc (Compte)

Les comptes qui peuvent être créés sur la plate-forme MediBloc peuvent être divisés en comptes d'utilisateurs ordinaires, en comptes de prestataires de services médicaux (personnel médical, institutions médicales, applications de soins médicaux, etc.) et en comptes de chercheurs médicaux en fonction de leurs objectifs d'utilisation. Bien que ces comptes soient créés et gérés de la même manière technique, ils nécessitent des fonctions, des autorisations et une fiabilité différentes en fonction de leur rôle réel dans l'écosystème MediBloc.

Les prestataires de services médicaux et les chercheurs médicaux doivent effectuer une vérification de qualification distincte lors de l'ouverture d'un compte. Ceci est fait afin de distinguer efficacement les informations renseignées par le prestataire de services médicaux des informations générées dans le compte général. L'accès au compte d'une autre personne par un compte d'utilisateur normal est en principe interdit. Dans le cas où le titulaire du compte ne peut pas gérer personnellement le compte, il peut être géré par d'autres, mais uniquement avec le consentement de la personne. Il arrive de temps en temps que des consommateurs médicaux deviennent inconscients en raison d'accidents ou de maladies, ce qui les empêche de s'authentifier. Afin de faire face à cette situation, des informations importantes telles que le groupe sanguin nécessaire pour les comptes de consommateurs médicaux en cas d'urgence peuvent être enregistrées séparément. Dans des cas particuliers, les prestataires de services médicaux peuvent également accéder aux informations enregistrées séparément sans le consentement de la personne.

La situation de vouloir consulter les informations médicales d'autres personnes peut être grossièrement divisée en deux types : l'une est une demande de consultation par un fournisseur de services médicaux afin de fournir des services médicaux, et l'autre est une demande d'informations médicales à des fins médicales. recherche et développement L'état des services de soins médicaux. Le sujet de ce dernier est un chercheur en médecine. Dans ce cas, ils doivent être authentifiés de manière indépendante en tant que chercheur médical et réussir la vérification d'identité du titulaire du compte.

2.2 Système de certification de la responsabilité des prestataires de services médicaux MediBloc

La plateforme MediBloc dispose d'un système de certification de qualification des prestataires de services médicaux pour faire la distinction entre les prestataires de services médicaux et les utilisateurs ordinaires. Afin de garantir la valeur des informations médicales enregistrées sur la plateforme MediBloc, le générateur de données doit être certifié en tant que médecin. S'il s'agit d'un établissement médical, il est également nécessaire de confirmer s'il a réussi la certification de qualification. Les dossiers médicaux remplis par des prestataires de soins de santé certifiés sont également naturellement plus précieux.

MediBloc adopte un système de certification hybride, qui combine une méthode de certification centralisée directement certifiée par une autorité de confiance et une méthode de certification décentralisée à partir d'un P2P déjà certifié. Afin d'améliorer la crédibilité de l'authentification P2P, l'authentificateur doit payer un certain nombre de points MP comme dépôt lorsqu'il participe à l'authentification. Les utilisateurs qui accomplissent la tâche honnêtement pendant le processus d'authentification seront récompensés, sinon une partie du dépôt sera confisquée sous forme d'amende. Le résultat de la certification P2P sera finalement déterminé par les votes des participants à la certification. Dans ce processus, les résultats des votes des évaluateurs individuels ne seront pas publiés. Pour cette raison, un protocole d'authentification anonyme [23] sera utilisé pour l'évaluation.

2.3 Espace de stockage MediBloc

Bien que l'espace de stockage occupé par les dossiers cliniques sous forme de documents électroniques soit généralement difficile à dépasser quelques mégaoctets, les données d'images médicales peuvent facilement atteindre des centaines de mégaoctets, voire plus. La taille des données génétiques variera en fonction du stade de traitement des données, mais la capacité requise est susceptible de dépasser plusieurs gigaoctets. Il n'est pas conseillé de stocker toutes ces données sur la blockchain. Par conséquent, MediBloc utilise une clé privée qui ne peut être déchiffrée que par l'utilisateur pour chiffrer les données et les enregistrer dans un espace de stockage en dehors de la blockchain, et ne stocke que la valeur de hachage de ces données dans la blockchain. Comme mentionné ci-dessus, l'espace de stockage utilisera le système de fichiers basé sur IPFS et la structure de réseau de données interne

En plus d'utiliser leurs propres appareils personnels (téléphones portables, ordinateurs, etc.) comme principal espace de stockage de données, les utilisateurs peuvent également stocker des informations médicales dans l'espace de stockage en dehors de la blockchain de la couche centrale MediBloc. Sur la base de ces données stockées, les utilisateurs peuvent facilement obtenir une variété de services de soins médicaux numériques personnalisés. L'intégrité des données stockées peut être vérifiée par la valeur de hachage stockée dans la blockchain.

Les utilisateurs peuvent perdre des données gérées par leurs appareils personnels pour diverses raisons. Les smartphones et les ordinateurs stockant des données peuvent mal fonctionner ou être perdus, et les données peuvent être supprimées ou partiellement perdues. Afin de faire face à ces urgences, MediBloc met à disposition un système de sauvegarde des données en interne, et met gratuitement à la disposition des utilisateurs 1 Go d'espace de stockage d'informations médicales. Même si les utilisateurs ordinaires stockent tous leurs dossiers cliniques et leurs images médicales, ils peuvent à peine utiliser l'espace de stockage. Cependant, ces capacités peuvent difficilement répondre aux besoins d'un petit nombre d'utilisateurs qui conservent des données génétiques ou se rendent fréquemment à l'hôpital, ainsi qu'aux utilisateurs qui génèrent davantage de dossiers médicaux par le biais de divers services. Dans ce cas, MediBloc fournira un espace de stockage supplémentaire à un prix très bas. Pour tous ces espaces de stockage, MediBloc se conformera aux normes internationales de gestion des informations médicales stipulées par des lois telles que HIPAA.

2.4 Système de recherche MediBloc

MediBloc fournit une fonction de recherche de données via la couche de service. Parmi ses fonctions principales, les utilisateurs qui souhaitent obtenir des informations médicales sur des personnes remplissant certaines conditions peuvent utiliser cette fonction de recherche de données. À cette fin, MediBloc exploite indépendamment son propre système de recherche. Tous les utilisateurs ont la possibilité de gérer les informations personnelles et de déterminer si elles peuvent être consultées publiquement. Par conséquent, le système de recherche ne cible essentiellement que les utilisateurs autorisés à être recherchés.

Les utilisateurs peuvent définir des critères de recherche, notamment des autorisations de recherche et des options d'autorisation de recherche. Si l'utilisateur est autorisé à être recherché, le système de recherche MediBloc stocke des informations d'index sur les données de l'utilisateur. Les chercheurs médicaux peuvent récupérer les utilisateurs des données qu'ils souhaitent via le système de recherche et effectuer des transactions de données sous forme de peer-to-peer (P2P) via des propriétaires de données et des contrats intelligents.

Afin de minimiser l'exposition des informations des utilisateurs, MediBloc utilise Intel Software Guard Extensions (SGX), de sorte que même l'administrateur du système de recherche MediBloc ne peut pas connaître les informations des utilisateurs enregistrés dans le système. En stockant et en gérant les informations sensibles de l'utilisateur dans un espace scellé, la possibilité d'exposition des informations de l'utilisateur peut être minimisée, rendant ainsi le stockage des informations personnelles plus sûr.

Si l'utilisateur ne souhaite pas que les données soient directement récupérées par le système de recherche MediBloc, mais est toujours prêt à vendre ou à donner les données lorsqu'il est éligible, il peut participer à la transaction de données d'une manière légèrement différente. Les utilisateurs qui souhaitent obtenir des données d'autres personnes peuvent trouver les données via le système de recherche en temps réel MediBloc en entrant simplement les critères de recherche des données requises et la rémunération pour fournir les données dans le réseau MediBloc. Un utilisateur peut déterminer à partir de son appareil personnel si ses données satisfont à la condition et participer à la transaction des données via la fonction de notification push, etc. Toutes ces fonctions peuvent être effectuées automatiquement en arrière-plan sans même que l'utilisateur n'ait à participer activement.