1. Wprowadzenie do projektu

MediBloc to zdecentralizowany ekosystem informacji medycznych dla pacjentów, dostawców usług medycznych i badaczy. MediBloc ustanawia miejsce wymiany informacji i handlu wśród pacjentów, dostawców usług medycznych i naukowców poprzez emisję monet MED. Tutaj z łatwością uzyskamy dużą ilość prawdziwych i wiarygodnych informacji medycznych.

Funkcje projektu

1. Najwyższy poziom bezpieczeństwa (maksymalne bezpieczeństwo)

Zgodnie z przepisami ustawy HIPAA wszystkie informacje medyczne są przechowywane w postaci zaszyfrowanej. W obecnym systemie medycznym głównym organem zarządzającym i szyfrującym informacje medyczne jest dostawca usług medycznych.Instytucje medyczne zazwyczaj składają się z grupy osób.Dlatego nawet jeśli informacje medyczne są przechowywane w postaci zaszyfrowanej, mogą istnieć osoby, które mogą odszyfrować Informacja medyczna. W rzeczywistości, zgodnie z niedawnym badaniem, główna przyczyna wycieku informacji medycznych nie wynika z włamań, ale z celowych lub błędnych informacji poufnych. W celu zminimalizowania możliwości wycieku danych osobowych, MediBloc przenosi uprawnienia dostępu do informacji medycznych od świadczeniodawcy na samego pacjenta. Tylko sam pacjent może odszyfrować własne dane, dowolnie ustalać prawa dostępu do informacji medycznych i zapisywać je na blockchainie. To nie tylko minimalizuje sposób wycieku informacji medycznych, ale także znacznie ogranicza przestrzeń dla ingerencji innych osób. Jednocześnie eliminuje możliwość wycieku dużej liczby danych osobowych pacjentów przez placówkę medyczną i zasadniczo zapobiega występowaniu incydentów wycieku informacji medycznych na dużą skalę.

2. Wysoka niezawodność

MediBloc przechowuje informacje medyczne w rozproszonej przestrzeni do przechowywania danych. Aby zapobiec utracie danych, MediBloc stale generuje i utrzymuje kopie zapasowe danych. W przypadku zarejestrowanych danych ich wartość skrótu zostanie zarejestrowana w łańcuchu blokowym w celu weryfikacji integralności danych. Gdy dane zostaną na siłę zmienione lub sfałszowane, użyje Kopii zapasowej dane, aby przywrócić oryginalne dane. Uniemożliwia to nawet osobie, która jest właścicielem informacji i prawami do zarządzania, modyfikowanie zapisanych informacji medycznych według własnego uznania, co w dużym stopniu gwarantuje integralność i wiarygodność informacji medycznych. Tylko personel medyczny certyfikowany przez „System Certyfikacji Kwalifikacji Usługodawców Medycznych" na platformie MediBloc posiada uprawnienia do generowania cudzej dokumentacji medycznej. Poprzez wspólne określenie twórców dokumentacji i weryfikację ich za pomocą blockchain, generowana dokumentacja medyczna jest dodatkowo ulepszana Wiarygodność danych. Jeśli dostawca usług medycznych chce przeglądać informacje medyczne innych osób, musi również przejść określony proces uwierzytelniania i może je przeglądać tylko po uzyskaniu zgody właściciela informacji.

3. Wysoki poziom przejrzystości

Wszystkie dane medyczne na platformie MediBloc oraz proces przeglądania informacji przez innych będą rejestrowane na blockchainie. Obecny system informacji medycznej zorientowany na instytucje medyczne nie jest w stanie śledzić, kiedy i w jakim celu wykorzystywane są dane osobowe, ale MediBloc będzie całkowicie przejrzyście zarządzać i kontrolować, kiedy, gdzie i w jakim celu dane osobowe są wykorzystywane. Prawa dostępu do całej dokumentacji medycznej w MediBloc są rejestrowane na blockchainie i zarządzane przez samą osobę, co zapobiega złośliwemu dostępowi do informacji medycznych ze źródła.

4. Wysoka interoperacyjność

MediBloc opowiada się za otwartą platformą, wykorzystującą dane i informacje przechowywane na platformie jako medium do swobodnego łączenia się z różnymi aplikacjami. Informacje o obrazach medycznych i informacje genetyczne mają już ujednolicony standard, dzięki czemu można je łatwo konwertować między sobą oraz łatwo wymieniać i handlować za pośrednictwem MediBloc. Ponieważ nie ma jednolitego standardu dokumentacji medycznej, dokumentacji spraw szpitalnych i dokumentacji wyników badań, MediBloc przyjmuje metodę zwiększania interoperacyjności, obsługi wielu formatów i realizacji wzajemnej konwersji między różnymi obsługiwanymi formatami, zamiast formułowania własnego standardu i określania formatu. W tym celu MediBloc nie tylko wspiera szeroko stosowane standardy, takie jak framework HL7 FHIR, ale także dostarcza API i SDK zgodne z różnymi standardami, aw razie potrzeby dostarczy nawet spersonalizowane rozwiązania i formaty danych dla poszczególnych placówek medycznych lub osób. API i SDK lub możliwe środowisko programistyczne. Przy tak wysokim stopniu swobody i skalowalności system informacji medycznej MediBloc będzie charakteryzował się silną interoperacyjnością, której nie dorównają istniejące systemy informacji medycznej.

5. Wysoka dostępność

Przechowując wszystkie informacje medyczne w rozproszonej bazie danych, MediBloc może zapewnić użytkownikom wygodny dostęp w dowolnym miejscu i czasie za pośrednictwem połączenia internetowego. Obecnie większość placówek medycznych nie zezwala na logowanie do sieci zewnętrznej w celu uzyskania dostępu do informacji medycznych, a tylko nieliczne placówki medyczne, które świadczą takie usługi, przyznają jedynie ograniczone prawa dostępu w zależności od sytuacji. Uruchamiając system danych, który nie jest zależny od żadnej konkretnej instytucji medycznej, MediBloc zmniejsza swoją zależność od jednej instytucji medycznej, umożliwiając użytkownikom wygodniejszy dostęp do własnych informacji medycznych i zarządzanie nimi.

6. Zorientowany na pacjenta idealny, kompleksowy system informacji medycznej; osobisty rekord zarządzania zdrowiem (PHR)

MediBloc wykorzystuje rozproszoną i zdecentralizowaną technologię blockchain do zarządzania i integracji danych. MediBloc nie tylko integruje, przechowuje i zarządza dokumentacją medyczną tworzoną przez placówki medyczne, ale także danymi medycznymi tworzonymi przez samych pacjentów. Niezależnie od używanego urządzenia dane medyczne generowane bezpośrednio przez użytkownika poza placówką medyczną można łatwo przechowywać w MediBloc. Te zintegrowane informacje dotyczące opieki medycznej będą szeroko stosowane w ogólnej opiece szpitalnej i spersonalizowanych mobilnych usługach medycznych.

Przegląd techniczny

1. Struktura Platformy MediBloc (PlatformStructure)

MediBloc składa się z trójwarstwowej architektury rdzenia, usług i aplikacji.

Pierwsza warstwa: warstwa rdzenia MediBloc

Warstwa podstawowa to rozproszona baza danych, która może wykorzystywać najnowszą technologię szyfrowania w sieci danych medycznych MediBloc w celu ochrony danych. Ponieważ ilość danych, które można przechowywać w łańcuchu bloków, jest bardzo ograniczona, do wydajnego przechowywania danych medycznych wymagana jest oddzielna przestrzeń dyskowa, a warstwa rdzenia zapewnia tę funkcjonalność. Dane medyczne generowane i przesyłane w aplikacji MediBloc są zazwyczaj szyfrowane w warstwie aplikacji przez MediBloc SDK przed transmisją, co uniemożliwia odczytanie oryginalnych danych przez kogokolwiek innego poza posiadaczem danych, który może je odszyfrować. Dostęp do warstwy rdzenia można uzyskać poprzez warstwę usług MediBloc. Ponadto warstwa rdzenia MediBloc zapewnia również system tworzenia kopii zapasowych i odzyskiwania przechowywanych danych, dzięki czemu dane mogą być bezpiecznie przechowywane bez utraty.

Druga warstwa: warstwa usługowa MediBloc

Warstwa usług zapewnia wszystkie podstawowe funkcje, w tym połączenie aplikacji MediBloc z warstwą podstawową i zarządzanie informacjami o użytkownikach. Warstwa usługowa jest zasilana przez blockchain, bazując na informacjach przechowywanych w blockchainie i realizuje funkcje wejścia/wyjścia danych poprzez połączenie z warstwą rdzenia MediBloc. Wewnętrznie warstwę usług można podzielić na Ethereum Virtual

Inteligentna umowa oparta na maszynie wirtualnej (EVM) oraz część łącząca warstwę aplikacji i warstwę rdzenia. Inteligentne kontrakty obejmują informacje o koncie zawierające informacje o walucie MED i łącza do danych medycznych w warstwie podstawowej. W MediBloc ewentualne koszty eksploatacji platformy są redukowane poprzez minimalizację ilości danych przechowywanych w blockchainie zawierającym smart kontrakty.

Trzecia warstwa: warstwa aplikacji MediBloc

Warstwa aplikacji MediBloc odnosi się do zbiorczej nazwy wszystkich aplikacji, które zarządzają i wykorzystują informacje medyczne za pośrednictwem platformy i obejmuje wszystkie formy aplikacji w środowiskach mobilnych i internetowych. Te aplikacje mogą uzyskiwać dostęp do danych na platformie za pośrednictwem warstwy usługi. Tworzenie aplikacji może być łatwiejsze i szybsze dzięki nadchodzącemu zestawowi SDK, który ułatwia tworzenie aplikacji łączących się z platformą MediBloc. Nawet bez użycia SDK możliwe jest tworzenie aplikacji, które łączą się z platformą MediBloc, jeśli będą zgodne z nadchodzącym API i protokołem programistycznym. Niektóre praktyczne aplikacje i przykłady usług opracowane w oparciu o MediBloc zostaną opisane bardziej szczegółowo w przykładach usług w rozdziale 5 poniżej.

2. Komponenty Platformy MediBloc

Platforma MediBloc to aplikacja rozproszona oparta na EVM. EVM nie jest doskonały, ale obecnie jest szeroko stosowany w rozwoju inteligentnych kontraktów. Dlatego pod względem kosztów czasu, kosztów finansowych, wszechstronności i niezawodności budowa platformy opartej na EVM jest bardziej wydajna niż budowanie sieci blockchain i budowanie opartej na niej platformy. Ponadto rozwój oparty na EVM może teoretycznie działać na różnych platformach blockchain, takich jak Ethereum (ETH) [19] i łańcuch kwantowy (Qtum) [20] i EOS [21], które obsługują EVM. Dlatego, zgodnie z technicznym wsparciem tych platform blockchain, MediBloc może elastycznie wybrać platformę operacyjną, co również jest zaletą platformy MediBloc. Wśród tych platform blockchain zalety platformy Bitcoin Quantum Chain i platformy Ethereum polegają na tym, że są to obecnie najszybsze skalowalne platformy, które wykorzystują algorytm protokołu w postaci POS do obsługi EVM. MediBloc wykorzystuje Quantum Chain (Qtum) jako główną platformę.

Platforma MediBloc ma trzy główne rodzaje informacji: informacje o monetach MED, dane osobowe i informacje medyczne. Chociaż sposób przechowywania wszystkich informacji w łańcuchu bloków jest najbardziej idealny, ze względu na ograniczenia czynników praktycznych, takich jak koszt, przestrzeń dyskowa i wydajność, ilość informacji przechowywanych bezpośrednio w łańcuchu bloków zostanie zminimalizowana, zajmując dużą część danych osobowych oraz informacje medyczne o przestrzeni dyskowej będą przechowywane poza łańcuchem blokowym w postaci zaszyfrowanej, a tylko odpowiadające im wartości skrótu będą przechowywane w łańcuchu blokowym. Przechowywanie danych wykorzystuje rozproszoną pamięć masową opartą na systemie plików IPFS [22].

2.1 Konto MediBloc (Konto)

Konta, które można założyć na platformie MediBloc można podzielić na konta zwykłych użytkowników, konta świadczeniodawców usług medycznych (personel medyczny, instytucje medyczne, aplikacje opieki medycznej itp.) oraz konta badaczy medycznych zgodnie z ich przeznaczeniem. Chociaż konta te są tworzone i obsługiwane w ten sam sposób techniczny, wymagają różnych funkcji, uprawnień i niezawodności w zależności od ich faktycznej roli w ekosystemie MediBloc.

Dostawcy usług medycznych i badacze medyczni muszą przeprowadzić osobną weryfikację kwalifikacji podczas rejestracji konta. Ma to na celu skuteczne odróżnienie informacji wprowadzanych przez świadczeniodawcę od informacji generowanych na koncie ogólnym. Dostęp do konta innej osoby przez zwykłe konto użytkownika jest co do zasady zabroniony. W przypadku, gdy właściciel konta nie może osobiście zarządzać kontem, mogą nim zarządzać inne osoby, ale tylko za zgodą tej osoby. Od czasu do czasu zdarza się, że konsumenci medyczni tracą przytomność w wyniku wypadku lub choroby, co uniemożliwia im uwierzytelnienie się. Aby poradzić sobie z tą sytuacją, ważne informacje, takie jak grupa krwi, niezbędne do rozliczeń konsumentów medycznych w nagłych wypadkach, mogą być rejestrowane oddzielnie.W szczególnych przypadkach dostawcy usług medycznych mogą również uzyskać dostęp do oddzielnie zapisanych informacji bez zgody osoby fizycznej.

Sytuację chęci przeglądania informacji medycznych innych osób można z grubsza podzielić na dwa rodzaje: jedna to aplikacja do przeglądania przez dostawcę usług medycznych w celu świadczenia usług medycznych, a druga to aplikacja do przeglądania informacji medycznych dla badania i rozwój Stan usług opieki medycznej. Podmiotem tego ostatniego jest badacz medyczny, w tym przypadku musi zostać niezależnie uwierzytelniony jako badacz medyczny i przejść weryfikację tożsamości właściciela konta.

2.2 System certyfikacji odpowiedzialności dostawców usług medycznych MediBloc

Platforma MediBloc posiada system certyfikacji kwalifikacji dostawców usług medycznych, który pozwala odróżnić dostawców usług medycznych od zwykłych użytkowników. Aby zagwarantować wartość informacji medycznych zapisywanych na platformie MediBloc, generator danych musi posiadać certyfikat lekarza. Jeśli jest to placówka medyczna, konieczne jest również potwierdzenie, czy przeszła certyfikację kwalifikacji. Dokumentacja medyczna wypełniona przez certyfikowanych pracowników służby zdrowia jest również naturalnie bardziej wartościowa.

MediBloc stosuje hybrydowy system certyfikacji, który łączy scentralizowaną metodę certyfikacji bezpośrednio certyfikowaną przez zaufany organ i zdecentralizowaną metodę certyfikacji z już certyfikowanego P2P. W celu zwiększenia wiarygodności uwierzytelniania P2P, osoba uwierzytelniająca musi wpłacić określoną kwotę punktów MP jako kaucję za udział w uwierzytelnianiu.Użytkownicy, którzy uczciwie wykonają zadanie podczas procesu uwierzytelniania, zostaną nagrodzeni, w przeciwnym razie część depozytu zostanie zostać skonfiskowane jako grzywna. O wyniku certyfikacji P2P ostatecznie zadecydują głosy uczestników certyfikacji. W procesie tym wyniki głosowania poszczególnych oceniających nie będą publikowane, dlatego do oceny wykorzystany zostanie anonimowy protokół uwierzytelniania [23].

2.3 Przestrzeń dyskowa MediBloc

Chociaż przestrzeń dyskowa zajmowana przez dokumentację kliniczną w formie dokumentów elektronicznych jest na ogół trudna do przekroczenia kilku megabajtów, dane obrazów medycznych mogą z łatwością mieć setki megabajtów lub nawet więcej. Rozmiar danych genetycznych będzie różny w zależności od etapu przetwarzania danych, ale wymagana pojemność prawdopodobnie przekroczy kilka gigabajtów. Nie zaleca się przechowywania wszystkich tych danych na blockchainie. Dlatego MediBloc używa klucza prywatnego, który może być odszyfrowany tylko przez użytkownika w celu zaszyfrowania danych i zapisania ich w przestrzeni dyskowej poza łańcuchem bloków, i przechowuje tylko wartość skrótu tych danych w łańcuchu bloków. Jak wspomniano powyżej, przestrzeń dyskowa będzie wykorzystywać system plików oparty na IPFS i wewnętrzną strukturę sieci danych

Oprócz korzystania z własnych urządzeń osobistych (telefonów komórkowych, komputerów itp.) jako głównej przestrzeni do przechowywania danych, użytkownicy mogą również przechowywać informacje medyczne w przestrzeni dyskowej poza blokiem warstwy rdzenia MediBloc. Na podstawie tak przechowywanych danych użytkownicy mogą w łatwy sposób uzyskać różnorodne spersonalizowane cyfrowe usługi opieki medycznej. Integralność przechowywanych danych można zweryfikować za pomocą wartości skrótu przechowywanej w łańcuchu bloków.

Użytkownicy mogą utracić dane zarządzane przez ich urządzenia osobiste z różnych powodów. Smartfony i komputery przechowujące dane mogą działać nieprawidłowo lub zostać utracone, a dane mogą zostać usunięte lub częściowo utracone. Aby poradzić sobie z tymi sytuacjami kryzysowymi, MediBloc zapewnia wewnętrzny system tworzenia kopii zapasowych danych, a użytkownikom udostępnia bezpłatnie 1 GB miejsca na przechowywanie informacji medycznych. Nawet jeśli zwykli użytkownicy przechowują całą swoją dokumentację kliniczną i materiały z obrazami medycznymi, z trudem zużywają miejsce do przechowywania. Jednak możliwości te mogą być trudne do zaspokojenia potrzeb niewielkiej liczby użytkowników, którzy przechowują dane genetyczne lub często chodzą do szpitala, a także użytkowników, którzy generują więcej dokumentacji medycznej za pośrednictwem różnych usług. W takim przypadku MediBloc zapewni dodatkowe miejsce do przechowywania w bardzo niskiej cenie. We wszystkich tych przestrzeniach magazynowych MediBloc będzie przestrzegać międzynarodowych standardów zarządzania informacjami medycznymi, określonych przez przepisy takie jak HIPAA.

2.4 System wyszukiwania MediBloc

MediBloc udostępnia funkcję wyszukiwania danych poprzez warstwę usługi. Jako jedną z podstawowych funkcji, użytkownicy chcący uzyskać informacje medyczne o osobach spełniających określone warunki mogą skorzystać z tej funkcji wyszukiwania danych. W tym celu MediBloc samodzielnie prowadzi własny system wyszukiwania. Wszyscy użytkownicy mają możliwość zarządzania danymi osobowymi i określania, czy mogą być publicznie przeszukiwane. Dlatego system wyszukiwania w zasadzie jest skierowany tylko do tych użytkowników, którzy mogą być przeszukiwani.

Użytkownicy mogą ustawiać kryteria wyszukiwania, w tym uprawnienia do wyszukiwania i opcje uprawnień do wyszukiwania. Jeśli użytkownik został dopuszczony do wyszukiwania, system wyszukiwania MediBloc przechowuje informacje indeksowe dotyczące danych użytkownika. Badacze medyczni mogą wyszukiwać użytkowników żądanych danych za pośrednictwem systemu wyszukiwania i przeprowadzać transakcje danych w formie peer-to-peer (P2P) za pośrednictwem właścicieli danych i inteligentnych kontraktów.

Aby zminimalizować ujawnienie informacji o użytkownikach, MediBloc wykorzystuje rozszerzenia Intel Software Guard Extensions (SGX), dzięki czemu nawet administrator systemu wyszukiwania MediBloc nie może znać informacji o użytkownikach zarejestrowanych w systemie. Przechowywanie poufnych informacji użytkownika i zarządzanie nimi w zamkniętej przestrzeni umożliwia zminimalizowanie możliwości ujawnienia informacji o użytkowniku, dzięki czemu przechowywanie danych osobowych jest bezpieczniejsze.

Jeśli użytkownik nie chce, aby dane były bezpośrednio pobierane przez system wyszukiwania MediBloc, ale mimo to jest chętny do sprzedaży lub przekazania danych, gdy kwalifikuje się do tego, może uczestniczyć w transakcji danych w nieco inny sposób. Użytkownicy, którzy chcą pozyskać dane od innych, mogą je znaleźć poprzez system wyszukiwania w czasie rzeczywistym MediBloc, po prostu wpisując kryteria wyszukiwania potrzebnych danych oraz wynagrodzenie za udostępnienie danych w sieci MediBloc. Użytkownik może określić na swoim urządzeniu osobistym, czy jego dane spełniają warunek i uczestniczyć w transakcji danych poprzez funkcję powiadomień push itp. Wszystkie te funkcje mogą być wykonywane automatycznie w tle, bez konieczności aktywnego udziału użytkownika.