CN108632046A - 分级卡、读写装置、医护管理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分级卡、读写装置、医护管理系统及方法，该系统包括分级卡和读写装置，分级卡包括：收发模块；资料存储模块，存储第n次资料；读写装置包括：读取模块，读取分级卡身份信息、第n次资料；计算模块，计算第n次哈希值；区块合成模块，将第n次资料和第n次哈希值合成为第n区块；修改模块，修改第n次资料并得到第n+1次资料；读写存储模块，存储第n区块和第n+1区块；写入模块，将第n+1次资料写入分级卡。本发明中，基于哈希函数的单向性和碰撞约束，可实现由哈希值构成的区块链中，区块资料安全、不易篡改、可追溯；并且，分级卡中所储存的第n次资料中仅包括第n‑1次哈希值，更加提高了安全性。
Description
技术领域
本发明涉及医护管理领域，尤其涉及一种分级卡、读写装置、医护管理系统及方法。
背景技术
在群死群伤事故和灾难中，由于伤病员和死者数量较大、现场混乱等原因，对伤病员和死者的医护管理工作效率较低、且容易出现数据混乱。
此类医护管理工作中，需要实现如下技术功能：1、对伤病员和死者进行身份区分；2、每一伤病员或死者的身份具有方便读写、设置的唯一性编码，例如可用笔填写分级卡，同时通过读写器对RFID卡进行读写，读取唯一性编码，录入伤病员信息；3、前述唯一性编码可在医护途中多次对病人情况和治疗情况进行读写。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种改进的分级卡、读写装置、医护管理系统及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种分级卡，包括：
收发模块，用于根据读写装置发出的读取信号反馈身份信息；
资料存储模块，用于存储所述身份信息，所述身份信息包括最近一次修改中的第n次资料，所述第n次资料中包括第n-1次哈希值。
优选地，还包括验证模块，用于利用一验证哈希函数、根据所述第n-1次哈希值计算一第n次标准哈希值，并根据所述第n次标准哈希值和所述读写装置所计算出的所述第n次哈希值的对比结果、选择性地允许或拒绝所述读写装置的写入动作。
还提供一种分级卡通讯方法，利用前述的分级卡执行如下步骤：
接收读写装置发出的读取信号；
向所述读写装置反馈身份信息，所述身份信息包括最近一次修改中的第n次资料，所述第n次资料中包括第n-1次哈希值。
优选地，还包括：利用一验证哈希函数、根据所述第n-1次哈希值计算一第n次标准哈希值，并对比所述第n次标准哈希值和所述读写装置所计算出的所述第n次哈希值是否一致，若是，则允许写入；若否，则拒绝写入。
还提供一种读写装置，包括：
读取模块，用于向分级卡发送一读取信号并接收所述分级卡所反馈的身份信息，所述身份信息包括最近一次修改中的第n次资料，所述第n次资料中包括第n-1次哈希值；
计算模块，用于利用一预定哈希函数、根据所述第n-1次哈希值计算一第n次哈希值，以及根据所述第n次哈希值计算第n+1次哈希值；
区块合成模块，用于将所述第n次资料和所述第n次哈希值合成为第n区块，以及将所述第n+1次资料和所述第n+1次哈希值合成为第n+1区块；
修改模块，用于根据外部操作修改所述第n次资料并得到所述第n+1次资料；
读写存储模块，用于存储所述第n区块和所述第n+1区块；
写入模块，用于将所述第n+1次资料写入所述分级卡。
优选地，还包括：
区块上传模块，用于将所述第n区块和所述第n+1区块上传至后台并完善所述分级卡的当前区块链；
区块更新模块，以一定频率从所述后台下载当前区块链中新的区块信息，并更新至所述读写存储模块中。
还提供一种读写装置的读取方法，利用前述读写装置执行如下步骤：
向分级卡发送一读取信号并接收所述分级卡所反馈的身份信息，所述身份信息包括最近一次修改中的第n次资料，所述第n次资料中包括第n-1次哈希值；
利用一预定哈希函数、根据所述第n-1次哈希值计算一第n次哈希值；
将所述第n次资料和所述第n次哈希值合成为第n区块；
存储所述第n区块。
还提供一种读写装置的修改写入方法，利用前述的读写装置执行如下步骤：
根据外部操作修改第n次资料并得到第n+1次资料；
利用一预定哈希函数、根据所述第n-1次哈希值计算第n次哈希值，并根据所述第n次哈希值计算第n+1次哈希值；
将所述第n+1次资料和所述第n+1次哈希值合成为第n+1区块；
存储所述第n+1区块；
将所述第n+1次资料写入所述分级卡。
还提供一种医护管理系统，包括分级卡和读写装置，其中，
所述分级卡包括：
收发模块，用于根据所述读写装置发出的读取信号反馈自身身份信息；
资料存储模块，用于存储所述身份信息，所述身份信息包括最近一次修改中的第n次资料，所述第n次资料中包括第n-1次哈希值；
所述读写装置包括：
读取模块，用于向所述分级卡发送一读取信号并读取所述分级卡所反馈的所述身份信息；
计算模块，用于利用一预定哈希函数、根据所述第n-1次哈希值计算一第n次哈希值，以及根据所述第n次哈希值计算第n+1次哈希值；
区块合成模块，用于将所述第n次资料和所述第n次哈希值合成为第n区块，以及将所述第n+1次资料和所述第n+1次哈希值合成为第n+1区块；
修改模块，用于根据外部操作修改所述第n次资料并得到所述第n+1次资料；
读写存储模块，用于存储所述第n区块和所述第n+1区块；
写入模块，用于将所述第n+1次资料写入所述分级卡。
优选地，所述分级卡还包括验证模块，用于利用一验证哈希函数、根据所述第n-1次哈希值计算一第n次标准哈希值，并根据所述第n次标准哈希值和所述读写装置所计算出的所述第n次哈希值的对比结果、选择性地允许或拒绝所述读写装置的写入动作。
还提供一种医护管理方法，利用前述的医护管理系统执行如下步骤：
读取步骤：
读写装置向分级卡发送一读取信号并接收所述分级卡所反馈的身份信息，所述身份信息包括最近一次修改中的第n次资料，所述第n次资料中包括第n-1次哈希值；
所述读写装置利用一预定哈希函数、根据所述第n-1次哈希值计算第n次哈希值，并将所述第n次资料和所述第n次哈希值合成为第n区块；
所述读写装置存储所述第n区块；
修改写入步骤：
所述读写装置根据外部操作修改所述第n次资料并得到所述第n+1次资料；
所述读写装置根据所述第n次哈希值计算第n+1次哈希值，并将所述第n+1次资料和所述第n+1次哈希值合成为第n+1区块；
所述读写装置存储所述第n+1区块；
所述读写装置将所述第n+1次资料写入所述分级卡；
所述分级卡接收所述读写装置写入的所述第n+1次资料，并用所述第n+1次资料覆盖所述第n次资料。
优选地，所述方法还包括验证步骤：
所述分级卡利用一验证哈希函数、根据所述第n-1次哈希值计算一第n次标准哈希值，并对比所述第n次标准哈希值和所述读写装置所计算出的所述第n次哈希值是否一致，若是，则允许写入；若否，则拒绝写入。
实施本发明的有益效果是：本发明分级卡、读写装置、医护管理系统及方法中，基于哈希函数的单向性和碰撞约束，可实现由哈希值构成的区块链中，区块资料安全、不易篡改、可追溯；并且，分级卡中所储存的第n次资料中仅包括第n-1次哈希值，更加提高了安全性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一些实施例中医护管理系统的模块示意图；
图2是本发明一些实施例中医护管理方法的流程示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
图1示出了本发明一些实施例中的医护管理系统，通过分级卡10绑定唯一伤病者身份，利用读写装置20读取/写入分级卡10中的身份信息，并将身份信息形成区块保存从而构成一区块链，还将区块上传至后台40也形成区块链保存。
本发明实施例中的基于区块链技术的医护管理系统包括分级卡10、读写装置20和后台40，分级卡10用于存储身份信息，身份信息为最近一次修改中的第n次资料；读写装置20用于读取第n次资料、修改第n次资料成为第n+1次资料，并将第n+1次资料写入分级卡10中，以及将区块信息存储并上传、更新；后台40用于接收所有区块信息，并将每一分级卡10的所有区块形成一区块链。
其中，分级卡10的数量可为多个，每个分级卡10有唯一的身份信息，该身份信息一方面通过手写、打印等方式在分级卡10实物上实现可视化，另一方面通过电子方式存储于内部。分级卡10包括收发模块11、资料存储模块12和验证模块14。
其中，收发模块11用于根据读写装置20发出的读取信号反馈身份信息。可以理解地，收发模块11可以为常见的近场通讯模块，例如RFID、NFC等，只要可实现相关功能即可。
资料存储模块12用于存储身份信息，身份信息包括最近一次修改中的第n次资料，第n次资料中包括第n-1次哈希值。第n次资料中的内容如下表1。
| 第n-1次哈希值 |
| 分级卡卡号 |
| 分级卡当前状态 |
| 第n序列号 |
| 医护资料区 |
表1.第n次资料
表1中，第n次资料包括第n-1次哈希值和其他资料，其他资料中，至少包括分级卡卡号、分级卡当前状态、第n序列号和医护资料区。第n-1次哈希值代表前一个区块的哈希值，即前一次修改中所产生区块的哈希值。分级卡卡号可以代表区块链的名称，每一张卡卡号不能相同。分级卡当前状态为R或M，R代表仅读，M代表修改中，一旦新资料写入后，状态同时改回R；分级卡10的当前状态为M时，其他卡仅能读取。第n序列号提供区块唯一性的第二层确认。医护资料区包括时间，地点，性别ID，年龄，医院ID，分级ID，载具ID，救护员ID，伤情ID，部位ID，污染物ID，血压，血氧饱和度，呼吸频率，脉搏频率，药品ID，剂量等信息。
需要说明的是，在一些实施例中，为了节省空间及降低成本，此处的资料存储模块12只存储最近一次修改的资料。此处假定最近一次修改是第n次修改。在另一些实施例中，也可以在此基础上存储多几次资料，此处不做具体限制。
验证模块14用于验证读写装置20是否有写入权限，若是则允许写入，否则，拒绝写入。在一些优选实施例中，验证模块14利用一验证哈希函数、根据第n-1次哈希值计算一第n次标准哈希值，并根据第n次标准哈希值和读写装置20所计算出的第n次哈希值的对比结果、选择性地允许或拒绝读写装置20的写入动作。作为选择，还可以通过第n次资料中的第n序列号进行验证，在这些实施例中，第n次资料中包括第n序列号，第n+1次资料中包括第n+1序列号，分级卡10判断第n+1序列号是否大于第n序列号，若是，则允许写入；若否，则拒绝写入。结合第n次资料中分级卡当前状态一栏的信息，若允许写入，则此栏状态改为M，M代表修改中，一旦新资料写入后，状态同时改回R；若拒绝写入，则此栏状态改为R，R代表仅读。分级卡10的当前状态为M时，其他装置仅能读取，而不能修改。
读写装置20包括读取模块21、计算模块22、区块合成模块23、修改模块24、读写存储模块25、写入模块26、区块上传模块27和区块更新模块28。
其中，读取模块21用于向分级卡10发送一读取信号并接收分级卡10所反馈的身份信息。可以理解地，读取模块21可以为常见的近场通讯模块，例如RFID、NFC等，只要可实现相关功能即可。
计算模块22用于利用一预定哈希函数、根据第n-1次哈希值计算一第n次哈希值，以及根据第n次哈希值计算第n+1次哈希值。需要说明的是，哈希函数的两个特征：单向性和碰撞约束。单向性是指只能从输入推导出输出，而不能从输出计算出输入；并且同样的输入值可以获得同样的哈希函数值。碰撞约束是指很难甚至不可能同时找到两个不同的输入使其输出结果完全一致。因此，哈希函数的单向性和碰撞约束，可实现由哈希值构成的区块链资料安全、不易篡改、可追溯。作为选择，此处的预定哈希函数不做具体限制，可以为常见的具有单向性、碰撞约束的函数，或者，也可以为其他形式的函数，只要可以实现相关功能即可。
区块合成模块23用于将第n次资料和第n次哈希值合成为第n区块，以及将第n+1次资料和第n+1次哈希值合成为第n+1区块。第n区块中的内容如下表2。
| 第n-1次哈希值 |
| 分级卡卡号 |
| 分级卡当前状态 |
| 第n序列号 |
| 医护资料区 |
| 第n次哈希值 |
表2.第n区块
表2中，第n区块中的内容除了包括第n次资料的第n-1次哈希值和其他资料(包括分级卡卡号、分级卡当前状态、第n序列号和医护资料区)以外，还包括第n次哈希值。
修改模块24用于根据外部操作修改第n次资料并得到第n+1次资料。此次的修改主要是针对其他资料中，如医护资料区、第n序列号等。
需要说明的是，计算模块22、区块合成模块23、修改模块24均可以为常见的具有计算、数据处理功能的硬件和/或软件模块，此处不做具体限制，只要可实现相关功能即可。并且，计算模块22、区块合成模块23、修改模块24三者可分别设置、也可组合或整体设置，实现方式有多种，只要可实现相关功能即可。
读写存储模块25的作用是存储所有区块信息，此处用于存储第n区块和第n+1区块。同时，读写存储模块25会将每一分级卡10对应的区块信息形成一区块链，供后续追溯、调用。并且，读写存储模块25还会定期从后台40下载并更新新的区块信息，以完善区块链。
写入模块26用于将第n+1次资料写入分级卡10。
区块上传模块27用于将第n区块和第n+1区块上传至后台40并完善分级卡10的当前区块链。
区块更新模块28以一定频率从后台40下载当前区块链中新的区块信息，并更新至读写存储模块25中。
在一些实施例中，读写装置20可设置为只具有只读功能，即只具有读取分级卡10的身份信息并计算、存储，而不具有写入功能。作为选择，具有只读功能的读写装置20可只包括读取模块21、计算模块22、区块合成模块23、读写存储模块25。或者，进一步地，具有只读功能的读写装置20还可包括区块上传模块27和区块更新模块28。只读功能的读写装置20设置的目的在于，在只需要读取的场景中，可快速获得分级卡10中的资料，高效、便捷、低成本。本实施例的系统中，在多个装置中，需要至少设置一个具备读写装置的读写装置20，而具备只读功能的读写装置20的数量不做限制。
本发明实施例中基于区块链技术的医护管理系统具有如下技术优势：
1.整个系统可以在网路离线的状态下完成区块链的运作，可以在仅仅使用电池的环境下完成；
2.不需要有专业矿机；
3.可以针对特定群组使用特定的哈希函数获得更高的安全性；
4.使用设备相对低廉，大大降低应用成本。
本发明另一些实施例中还包括一种分级卡、读写装置，其与前述实施例中的分级卡10、读写装置20一致，此处不再赘述。
以下结合图1-2和本发明实施例中的医护管理方法对上述实施例中的医护管理系统进行说明。
本发明实施例中基于区块链技术的医护管理方法包括读取步骤、修改写入步骤步骤、验证步骤和上传更新步骤。
其中，读取步骤是读写装置20读取分级卡10身份信息和第n次资料、计算出第n哈希值并存储第n区块的步骤，包括：读写装置20向分级卡10发送一读取信号并接收分级卡10所反馈的身份信息，该身份信息包括最近一次修改中的第n次资料，第n次资料中包括第n-1次哈希值。读写装置20利用一预定哈希函数、根据第n-1次哈希值计算第n次哈希值，并将第n次资料和第n次哈希值合成为第n区块。读写装置20存储第n区块。
修改写入步骤是读写装置20根据外部操作将第n次资料内的其他资料进行修改、计算出并存储第n+1区块，然后读写装置20将修改后的资料写入分级卡10的步骤，包括：读写装置20根据外部操作修改第n次资料并得到第n+1次资料。读写装置20根据第n次哈希值计算第n+1次哈希值，并将第n+1次资料和第n+1次哈希值合成为第n+1区块。读写装置20存储第n+1区块。读写装置20将第n+1次资料写入分级卡10。分级卡10接收读写装置20写入的第n+1次资料，并用第n+1次资料覆盖第n次资料。
上传更新步骤是读写装置20上传及下载更新区块信息的步骤，包括；读写装置20将第n区块和第n+1区块上传至后台40并完善分级卡10的当前区块链。读写装置20以一定频率从后台40下载当前区块链中新的区块信息，并更新至读写存储模块(25)中。
验证步骤用于验证读写装置20是否有写入权项，包括：分级卡10验证读写装置20是否有写入权限，若是，则允许写入；若否，则拒绝写入。
具体地，在一些优选实施例中，验证步骤还包括：分级卡10利用一验证哈希函数、根据第n-1次哈希值计算一第n次标准哈希值，并对比第n次标准哈希值和读写装置20所计算出的第n次哈希值是否一致，若是，则允许写入；若否，则拒绝写入。
作为选择，在一些实施例中，验证步骤还包括：
第n次资料中包括第n序列号，第n+1次资料中包括第n+1序列号，分级卡10判断第n+1序列号是否大于第n序列号，若是，则允许写入；若否，则拒绝写入。
本发明另一些实施例中还包括一种分级卡的通讯方法、读写装置读取方法及修改写入方法，其与前述实施例中医护管理方法中的一致，此处不再赘述。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干个改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种分级卡，其特征在于，包括：
收发模块(11)，用于根据读写装置(20)发出的读取信号反馈身份信息；
资料存储模块(12)，用于存储所述身份信息，所述身份信息包括最近一次修改中的第n次资料，所述第n次资料中包括第n-1次哈希值。
2.根据权利要求1所述的分级卡，其特征在于，还包括验证模块(14)，用于利用一验证哈希函数、根据所述第n-1次哈希值计算一第n次标准哈希值，并根据所述第n次标准哈希值和所述读写装置(20)所计算出的所述第n次哈希值的对比结果、选择性地允许或拒绝所述读写装置(20)的写入动作。
3.一种分级卡通讯方法，其特征在于，利用权利要求1或2所述的分级卡执行如下步骤：
接收读写装置(20)发出的读取信号；
向所述读写装置(20)反馈身份信息，所述身份信息包括最近一次修改中的第n次资料，所述第n次资料中包括第n-1次哈希值。
4.根据权利要求3所述的分级卡通讯方法，其特征在于，还包括：利用一验证哈希函数、根据所述第n-1次哈希值计算一第n次标准哈希值，并对比所述第n次标准哈希值和所述读写装置(20)所计算出的所述第n次哈希值是否一致，若是，则允许写入；若否，则拒绝写入。
5.一种读写装置，其特征在于，包括：
读取模块(21)，用于向分级卡(10)发送一读取信号并接收所述分级卡(10)所反馈的身份信息，所述身份信息包括最近一次修改中的第n次资料，所述第n次资料中包括第n-1次哈希值；
计算模块(22)，用于利用一预定哈希函数、根据所述第n-1次哈希值计算一第n次哈希值，以及根据所述第n次哈希值计算第n+1次哈希值；
区块合成模块(23)，用于将所述第n次资料和所述第n次哈希值合成为第n区块，以及将所述第n+1次资料和所述第n+1次哈希值合成为第n+1区块；
修改模块(24)，用于根据外部操作修改所述第n次资料并得到所述第n+1次资料；
读写存储模块(25)，用于存储所述第n区块和所述第n+1区块；
写入模块(26)，用于将所述第n+1次资料写入所述分级卡(10)。
6.根据权利要求5所述的读写装置，其特征在于，还包括：
区块上传模块(27)，用于将所述第n区块和所述第n+1区块上传至后台(40)并完善所述分级卡(10)的当前区块链；
区块更新模块(28)，以一定频率从所述后台(40)下载当前区块链中新的区块信息，并更新至所述读写存储模块(25)中。
7.一种读写装置的读取方法，其特征在于，利用权利要求5或6所述的读写装置(20)执行如下步骤：
向分级卡(10)发送一读取信号并接收所述分级卡(10)所反馈的身份信息，所述身份信息包括最近一次修改中的第n次资料，所述第n次资料中包括第n-1次哈希值；
利用一预定哈希函数、根据所述第n-1次哈希值计算一第n次哈希值；
将所述第n次资料和所述第n次哈希值合成为第n区块；
存储所述第n区块。
8.一种读写装置的修改写入方法，其特征在于，利用权利要求5或6所述的读写装置(20)执行如下步骤：
根据外部操作修改第n次资料并得到第n+1次资料；
利用一预定哈希函数、根据所述第n-1次哈希值计算第n次哈希值，并根据所述第n次哈希值计算第n+1次哈希值；
将所述第n+1次资料和所述第n+1次哈希值合成为第n+1区块；
存储所述第n+1区块；
将所述第n+1次资料写入所述分级卡(10)。
9.一种医护管理系统，其特征在于，包括分级卡(10)和读写装置(20)，其中，
所述分级卡(10)包括：
收发模块(11)，用于根据所述读写装置(20)发出的读取信号反馈自身身份信息；
资料存储模块(12)，用于存储所述身份信息，所述身份信息包括最近一次修改中的第n次资料，所述第n次资料中包括第n-1次哈希值；
所述读写装置(20)包括：
读取模块(21)，用于向所述分级卡(10)发送一读取信号并读取所述分级卡(10)所反馈的所述身份信息；
计算模块(22)，用于利用一预定哈希函数、根据所述第n-1次哈希值计算一第n次哈希值，以及根据所述第n次哈希值计算第n+1次哈希值；
区块合成模块(23)，用于将所述第n次资料和所述第n次哈希值合成为第n区块，以及将所述第n+1次资料和所述第n+1次哈希值合成为第n+1区块；
修改模块(24)，用于根据外部操作修改所述第n次资料并得到所述第n+1次资料；
读写存储模块(25)，用于存储所述第n区块和所述第n+1区块；
写入模块(26)，用于将所述第n+1次资料写入所述分级卡(10)。
10.根据权利要求9所述的医护管理系统，其特征在于，所述分级卡(10)还包括验证模块(14)，用于利用一验证哈希函数、根据所述第n-1次哈希值计算一第n次标准哈希值，并根据所述第n次标准哈希值和所述读写装置(20)所计算出的所述第n次哈希值的对比结果、选择性地允许或拒绝所述读写装置(20)的写入动作。
11.一种医护管理方法，其特征在于，利用权利要求9或10所述的医护管理系统执行如下步骤：
读取步骤：
读写装置(20)向分级卡(10)发送一读取信号并接收所述分级卡(10)所反馈的身份信息，所述身份信息包括最近一次修改中的第n次资料，所述第n次资料中包括第n-1次哈希值；
所述读写装置(20)利用一预定哈希函数、根据所述第n-1次哈希值计算第n次哈希值，并将所述第n次资料和所述第n次哈希值合成为第n区块；
所述读写装置(20)存储所述第n区块；
修改写入步骤：
所述读写装置(20)根据外部操作修改所述第n次资料并得到所述第n+1次资料；
所述读写装置(20)根据所述第n次哈希值计算第n+1次哈希值，并将所述第n+1次资料和所述第n+1次哈希值合成为第n+1区块；
所述读写装置(20)存储所述第n+1区块；
所述读写装置(20)将所述第n+1次资料写入所述分级卡(10)；
所述分级卡(10)接收所述读写装置(20)写入的所述第n+1次资料，并用所述第n+1次资料覆盖所述第n次资料。
12.根据权利要求11所述的医护管理方法，其特征在于，所述方法还包括验证步骤：
所述分级卡(10)利用一验证哈希函数、根据所述第n-1次哈希值计算一第n次标准哈希值，并对比所述第n次标准哈希值和所述读写装置(20)所计算出的所述第n次哈希值是否一致，若是，则允许写入；若否，则拒绝写入。
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