CN109949019A - 一种基于医疗区块链的支付系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于医疗区块链的支付系统及方法，区块链支付系统以病人、医院、银行三方各自为区块链上的一个节点，三方之间的信息流、资金流、药物流构成一个电子支付系统闭环，设置去中心化的区块链公有链，参与其中的节点按照系统规格自由接入，在数据层，以数据区块、链式结构、哈希算法、默克尔树和时间戳机制来实现每一笔支付交易数据的存储并以非对称加密技术来保证数据交易信息的安全，在网络层，采用对等式网络来组织节点分散参与每次支付交易数据的验证和记账，在共识层，采用POS共识机制，在激励层，以交易金额的1%作为奖励给予记账节点，在合约层，将智能合约封装其中，本发明达到了安全高效便捷支付的优点。

Description

一种基于医疗区块链的支付系统

技术领域

本发明涉及一种基于医疗区块链的支付系统，属于区块链技术和支付技术领域。

背景技术

区块链作为一项席卷全球的颠覆性技术，具有去中心化、去信任化、去风险化特征，能够很好地解决电子支付存在的网络安全风险大、信用低、法律监管缺失、支付成本偏高等问题。基于区块链的电子支付体系通过点对点交易方式绕过信息中介，在区块链数字签名技术下实现交易双方信任交互，以智能合约代替传统合约这一方式避免因人的感情因素导致合约执行发生变故，并通过征信管理系统实现智能监管，简化电子支付流程，助力全面监管，规避隐蔽风险。网络安全风险，厂家在开发电子支付系统过程中必有后门，黑客可以利用嗅探程序发现系统中存在的漏洞并对网络进行恶意攻击，通过监听等手段盗取用户重要信息，从而导致系统瘫痪或者用户信息数据被泄露甚至被损毁。从内部网络来看，超过一半的网络攻击安全事故是由于内部操作人员故意泄露网络内部结构、安全管理员的用户名与口令、客户的私密信息造成的。从用户端角度看，不断变化的应用系统要求用户对网络系统安全进行不断的检测，而用户自身对于病毒软件、恶意代码等诈骗信息的识别能力有限，从而导致网络安全事故。信用偏低，由于我国目前并未建立起一套完善的诚信体系，信息不对称的情况使得医疗机构、普通消费者等参与电子支付中的各个角色，对于各方的信用信息不能有效考察。以用户—第三方支付平台—商家这种资金流转方式难以避免在第三方平台保管资金时段出现挪用资金或跑路的风险。法律监管缺失，目前电子支付相关法律法规并没有跟随其快速发展而完善，而市场规范制度的建立与消费者权益的保护刻不容缓。在市场监管制度不规范的情况下，采用匿名形式的线上支付方式难以明确税收，从而发生偷税漏税行为，给政府和税收部门带来监管困难。相关法律不健全和监管体系不完善致使消费者信息易被一些商家和不法分子利用，多数情况下消费者维权困难。虽然国家监管部门加强了法律法规建设，但迄今为止仍没有一部完整的对于电子支付各方权利义务清楚划分的法律法规。支付成本偏高由于技术成本、赢利能力、经营方式等因素的制约，电子支付运营成本普遍偏高。以第三方支付为例，第三方支付每调用一次银行快捷支付接口都需要向银行支付0.1%的手续费，从而导致第三方支付平台运营成本增加。在第三方支付竞争激烈的市场中，除像支付宝、财付通等一些口碑较好的平台实现盈利以外，多数第三方支付平台都处于亏损状态。虽然第三方支付平台会向进行交易的商家、超过一定提现金额的用户收取手续费，但收取的费用往往不能弥补运营成本。因此急需一种既安全又便捷的基于医疗区块链的支付系统及方法。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中存在问题，提供一种基于医疗区块链的支付系统，以解决现阶段电子支付因应用系统或操作系统本身存在安全漏洞造成无法避免的安全风险的技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供了一种基于医疗区块链的支付系统，区块链支付系统以病人、医院、银行三方各自为区块链上的一个节点，构成一个绕过第三方中心机构的系统，病人、医院、银行之间的信息流、资金流、药物流构成一个电子支付系统闭环，设置去中心化的区块链公有链，参与其中的节点按照系统规格自由接入，以所有参与节点均可记账的方式达到建立信任体系的目的，在整个基于医疗区块链的支付系统中，在数据层，以数据区块、链式结构、哈希算法、默克尔树和时间戳机制来实现每一笔支付交易数据的存储并以非对称加密技术来保证数据交易信息的安全，在网络层，采用对等式网络来组织节点分散参与每次支付交易数据的验证和记账，通过生成数据节点广播和节点间相互扩散进行数据传播并以接受节点验证数据的有效性，在共识层，采用POS共识机制，即以权益证明来代替工作量证明获得记账权，在激励层，以交易金额的1%作为奖励给予记账节点，在合约层，将智能合约封装其中，将支付中的交易场景脚本化。

另外，根据本发明实施例的基于医疗区块链的支付系统还可以具有以下附加技术特征：

优选的，区块链的支付系统的非对称加密技术使每一个节点都有唯一对应的一个公钥和私钥，当病人需要登录时，只有在病人客户端使用私钥加密登录信息后发送给服务器。

优选的，服务器接收后采用病人该客户端的公钥解密并认证登录信息才能成功登录，确保每个节点的私密性，病人和和医院的身份信息均是由一串数字序列组成，而真实的身份信息则隐藏在加密的公钥中，只有与之对应的私钥才能解密个人的私人信息，病人和医院可以将一些公开信息存储在公钥中。

优选的，病人、医院、银行三方之间的信息交互支付体系三方之间的信息交互通过数字签名技术来完成。

优选的，当病人和医院需要对支付信息进行沟通时，包括申请进行支付、索要电子票据，病人需要对沟通信息进行双重处理，首先将沟通信息用医院的公钥进行加密得到沟通信息的密文，并对沟通信息进行哈希运算得到数字摘要。

优选的，病人自身私钥进行数字签名得到沟通信息密文和病人的数字签名一起发送给医院；医院用自己的私钥解开密文得到沟通信息并通过哈希运算得到摘要，将解密沟通信息密文后的摘要和解密病人数字签名得到的摘要进行对比，如果摘要一致，则认为摘要是正确的，表示接收到的沟通信息真实有效。

优选的，医院或与病人与银行之间的信息交流，包括查询账户、交易纠纷，也在数字签名技术的基础上完成，数字签名用于保证信息由发送方发出以防止信息被伪造，对比摘要验证信息在发送过程中是否被篡改，其他节点如果想查看该信息，只能用信息发出方的公钥进行验证，查询到的结果只是一串数字序列，可有效防止交易信息泄露。

优选的，病人、医院、银行之间的具体交易过程在智能合约的基础上完成，所述智能合约的合约层封装各类算法、脚本和智能合约实现可编程性，合约部署时通过虚拟机编译成代码存储在区块链上并产生相对应的地址，当触碰到合约条件就发送一笔交易到合约地址，全网节点执行编译代码并将执行结果写入区块链。

优选的，在电子支付过程中，基于智能合约的识别机制，医院只有满足某些特定条件才被允许进行药物销售，而客户也必须满足特定的条件才能进行药物购买，一旦有一方存在不良记录，将会被禁止进行交易并将原因反馈给交易双方，被禁止交易方可以在征信管理系统中申请恢复交易，在医院和病人同时满足特定条件后方可进行药物支付，当病人与医院敲定支付后，智能合约自行测度病人的银行账户余额是否足够，如不足支付则反馈原因并终止支付；而在确保病人账户余额充足后，随着药物的转移，若病人对支付结果满意或者病人到期未及时给出评价，智能合约自动从病人的资金账户完成资金转移，病人如对支付结果不满意，可以选择与医院进行协商，协商成功自动完成资金转移，否则接入征信管理系统进行进一步测评。

这样，通过使用本发明的基于医疗区块链的支付系统，可以简化支付流程，降低支付成本目前的第三方支付没有考虑资金的时间价值，当资金储存于第三方平台时，客户和商家均失去了资金的短期利息收入，而且交易过程发生两次资金转移，交易流程略显冗余。基于区块链的支付系统将第三方平台剔除，实现病人与医院之间的直接交易，交易后直接将资金划转到医院账户，避免了资金短期利息损失。直接实现信息交互目前的第三方支付中，由于信息不对称造成的欺诈交易不在少数，而且在交易过程中第三方平台还充当信息中介的角色，不仅存储着大量的病人和医院的私人信息，由此带来的信息安全隐患、潜在风险不可忽视。在基于区块链的支付系统中，首先，病人和医院的支付信息以及银行的转账记录均为公开信息共享于整个体系中，三方均可通过对节点区块信息的提取查看某一方的公开信息，实现了彼此之间的信息共享。其次，任意两方之间信息交流可以直接在区块链平台上完成，无需通过第三方平台，而直接实现彼此间信息的传递。因此，在该体系中，病人、医院和银行三方信息对称，有效避免逆向选择和道德风险的发生，使交易过程更加高效有序和节约成本，同时保证用户实时掌控自身的账户信息，从而有效保障交易的安全。实现信任交互，去除第三方支付传统的电子支付由于信息不对称，需要可靠的中介充当信任载体，而第三方支付平台不仅充当信任中介，也是资金转移中介。第三方支付平台在为病人和医院提供信用担保时存在潜在的信用崩溃风险，网联系统虽能监控资金的转移但对于第三方资金运用的监控仍力有不逮。基于区块链的支付系统中，智能合约将交易过程中可能出现的问题及对策通过程序代码的形式写入区块链，区块链可实时反映智能合约的状态，并通过核查外部数据源、确认满足特定触发条件后激活并执行合约，以避免风险的发生。首先，智能合约能够实现信用交互，通过自动读取双方信用信息，判别双方是否可以进行交易，若交易被终止则将终止原因发送给双方，使进入交易程序的都是具有信任基础的用户，确保交易安全合理，杜绝违规风险。其次，智能合约能够充当资金转移中介，在交易过程中，资金是在病人确认交易或者到达截止时间后，通过病人与银行之间的智能合约自动完成转账。在整个交易过程中，智能合约代替了现代支付第三方的职能，实现了交易过程“去中心化”。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的基于医疗区块链的支付系统的原理示意图；

图2是本发明实施例的基于医疗区块链的支付系统的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，下面通过参考的附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。下面结合附图进一步说明。

如图1-图2所示，本发明的基于医疗区块链的支付系统，区块链支付系统以病人、医院、银行三方各自为区块链上的一个节点，构成一个绕过第三方中心机构的系统，病人、医院、银行之间的信息流、资金流、药物流构成一个电子支付系统闭环，设置去中心化的区块链公有链，参与其中的节点按照系统规格自由接入，以所有参与节点均可记账的方式达到建立信任体系的目的，在整个基于医疗区块链的支付系统中，在数据层，以数据区块、链式结构、哈希算法、默克尔树和时间戳机制来实现每一笔支付交易数据的存储并以非对称加密技术来保证数据交易信息的安全，在网络层，采用对等式网络来组织节点分散参与每次支付交易数据的验证和记账，通过生成数据节点广播和节点间相互扩散进行数据传播并以接受节点验证数据的有效性，在共识层，采用POS共识机制，即以权益证明来代替工作量证明获得记账权，在激励层，以交易金额的1%作为奖励给予记账节点，在合约层，将智能合约封装其中，将支付中的交易场景脚本化。

区块链的支付系统的非对称加密技术使每一个节点都有唯一对应的一个公钥和私钥，当病人需要登录时，只有在病人客户端使用私钥加密登录信息后发送给服务器。服务器接收后采用病人该客户端的公钥解密并认证登录信息才能成功登录，确保每个节点的私密性，病人和和医院的身份信息均是由一串数字序列组成，而真实的身份信息则隐藏在加密的公钥中，只有与之对应的私钥才能解密个人的私人信息，病人和医院可以将一些公开信息存储在公钥中。

病人、医院、银行三方之间的信息交互支付体系三方之间的信息交互通过数字签名技术来完成。当病人和医院需要对支付信息进行沟通时，包括申请进行支付、索要电子票据，病人需要对沟通信息进行双重处理，首先将沟通信息用医院的公钥进行加密得到沟通信息的密文，并对沟通信息进行哈希运算得到数字摘要。

病人自身私钥进行数字签名得到沟通信息密文和病人的数字签名一起发送给医院；医院用自己的私钥解开密文得到沟通信息并通过哈希运算得到摘要，将解密沟通信息密文后的摘要和解密病人数字签名得到的摘要进行对比，如果摘要一致，则认为摘要是正确的，表示接收到的沟通信息真实有效。医院或与病人与银行之间的信息交流，包括查询账户、交易纠纷，也在数字签名技术的基础上完成，数字签名用于保证信息由发送方发出以防止信息被伪造，对比摘要验证信息在发送过程中是否被篡改，其他节点如果想查看该信息，只能用信息发出方的公钥进行验证，查询到的结果只是一串数字序列，可有效防止交易信息泄露。

病人、医院、银行之间的具体交易过程在智能合约的基础上完成，智能合约的合约层封装各类算法、脚本和智能合约实现可编程性，合约部署时通过虚拟机编译成代码存储在区块链上并产生相对应的地址，当触碰到合约条件就发送一笔交易到合约地址，全网节点执行编译代码并将执行结果写入区块链。

在支付过程中，基于智能合约的识别机制，医院只有满足某些特定条件才被允许进行药物销售，而客户也必须满足特定的条件才能进行药物购买，一旦有一方存在不良记录，将会被禁止进行交易并将原因反馈给交易双方，被禁止交易方可以在征信管理系统中申请恢复交易，在医院和病人同时满足特定条件后方可进行药物支付，当病人与医院敲定支付后，智能合约自行测度病人的银行账户余额是否足够，如不足支付则反馈原因并终止支付；而在确保病人账户余额充足后，随着药物的转移，若病人对支付结果满意或者病人到期未及时给出评价，智能合约自动从病人的资金账户完成资金转移，病人如对支付结果不满意，可以选择与医院进行协商，协商成功自动完成资金转移，否则接入征信管理系统进行进一步测评。

有益效果：简化支付流程，降低支付成本目前的第三方支付没有考虑资金的时间价值，当资金储存于第三方平台时，客户和商家均失去了资金的短期利息收入，而且交易过程发生两次资金转移，交易流程略显冗余。基于区块链的支付系统将第三方平台剔除，实现病人与医院之间的直接交易，交易后直接将资金划转到医院账户，避免了资金短期利息损失。直接实现信息交互目前的第三方支付中，由于信息不对称造成的欺诈交易不在少数，而且在交易过程中第三方平台还充当信息中介的角色，不仅存储着大量的病人和医院的私人信息，由此带来的信息安全隐患、潜在风险不可忽视。在基于区块链的支付系统中，首先，病人和医院的支付信息以及银行的转账记录均为公开信息共享于整个体系中，三方均可通过对节点区块信息的提取查看某一方的公开信息，实现了彼此之间的信息共享。其次，任意两方之间信息交流可以直接在区块链平台上完成，无需通过第三方平台，而直接实现彼此间信息的传递。因此，在该体系中，病人、医院和银行三方信息对称，有效避免逆向选择和道德风险的发生，使交易过程更加高效有序和节约成本，同时保证用户实时掌控自身的账户信息，从而有效保障交易的安全。实现信任交互，去除第三方支付传统的电子支付由于信息不对称，需要可靠的中介充当信任载体，而第三方支付平台不仅充当信任中介，也是资金转移中介。第三方支付平台在为病人和医院提供信用担保时存在潜在的信用崩溃风险，网联系统虽能监控资金的转移但对于第三方资金运用的监控仍力有不力。基于区块链的支付系统中，智能合约将交易过程中可能出现的问题及对策通过程序代码的形式写入区块链，区块链可实时反映智能合约的状态，并通过核查外部数据源、确认满足特定触发条件后激活并执行合约，以避免风险的发生。首先，智能合约能够实现信用交互，通过自动读取双方信用信息，判别双方是否可以进行交易，若交易被终止则将终止原因发送给双方，使进入交易程序的都是具有信任基础的用户，确保交易安全合理，杜绝违规风险。其次，智能合约能够充当资金转移中介，在交易过程中，资金是在病人确认交易或者到达截止时间后，通过病人与银行之间的智能合约自动完成转账。在整个交易过程中，智能合约代替了现代支付第三方的职能，实现了交易过程“去中心化”。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于医疗区块链的支付系统，其特征在于，区块链支付系统以病人、医院、银行三方各自为区块链上的一个节点，构成一个绕过第三方中心机构的系统，病人、医院、银行之间的信息流、资金流、药物流构成一个电子支付系统闭环，设置去中心化的区块链公有链，参与其中的节点按照系统规格自由接入，以所有参与节点均可记账的方式达到建立系统，在整个基于医疗区块链的支付系统中，在数据层，以数据区块、链式结构、哈希算法、默克尔树和时间戳机制来实现每一笔支付交易数据的存储并以非对称加密技术来保证数据交易信息的安全，在网络层，采用对等式网络来组织节点分散参与每次支付交易数据的验证和记账，通过生成数据节点广播和节点间相互扩散进行数据传播并以接受节点验证数据的有效性，在共识层，采用POS共识机制，即以权益证明来代替工作量证明获得记账权，在激励层，以交易金额的1%作为奖励给予记账节点，在合约层，将智能合约封装其中，将支付中的交易场景脚本化。

2.根据权利要求1所述的基于医疗区块链的支付系统，其特征在于，区块链的支付系统的非对称加密技术使每一个节点都有唯一对应的一个公钥和私钥，当病人需要登录时，只有在病人客户端使用私钥加密登录信息后发送给服务器。

3.根据权利要求2所述的基于医疗区块链的支付系统，其特征在于，服务器接收后采用病人该客户端的公钥解密并认证登录信息才能成功登录，确保每个节点的私密性，病人和和医院的身份信息均是由一串数字序列组成，而真实的身份信息则隐藏在加密的公钥中，只有与之对应的私钥才能解密个人的私人信息，病人和医院可以将一些公开信息存储在公钥中。

4.根据权利要求1所述的基于医疗区块链的支付系统，其特征在于，病人、医院、银行三方之间的信息交互支付体系三方之间的信息交互通过数字签名技术来完成。

5.根据权利要求4所述的基于医疗区块链的支付系统，其特征在于，当病人和医院需要对支付信息进行沟通时，包括申请进行支付、索要电子票据，病人需要对沟通信息进行双重处理，首先将沟通信息用医院的公钥进行加密得到沟通信息的密文，并对沟通信息进行哈希运算得到数字摘要。

6.根据权利要求4所述的基于医疗区块链的支付系统，其特征在于，病人自身私钥进行数字签名得到沟通信息密文和病人的数字签名一起发送给医院；医院用自己的私钥解开密文得到沟通信息并通过哈希运算得到摘要，将解密沟通信息密文后的摘要和解密病人数字签名得到的摘要进行对比，如果摘要一致，则认为摘要是正确的，表示接收到的沟通信息真实有效。

7.根据权利要求4所述的基于医疗区块链的支付系统，其特征在于，医院或与病人与银行之间的信息交流，包括查询账户、交易纠纷，也在数字签名技术的基础上完成，数字签名用于保证信息由发送方发出以防止信息被伪造，对比摘要验证信息在发送过程中是否被篡改，其他节点如果想查看该信息，只能用信息发出方的公钥进行验证，查询到的结果只是一串数字序列。

8.根据权利要求1所述的基于医疗区块链的支付系统，其特征在于，病人、医院、银行之间的具体交易过程在智能合约的基础上完成，所述智能合约的合约层封装各类算法、脚本和智能合约实现可编程性，合约部署时通过虚拟机编译成代码存储在区块链上并产生相对应的地址，当触碰到合约条件就发送一笔交易到合约地址，全网节点执行编译代码并将执行结果写入区块链。

9.根据权利要求8所述的基于医疗区块链的支付系统，其特征在于，在电子支付过程中，基于智能合约的识别机制，医院只有满足某些特定条件才被允许进行药物销售，而客户也必须满足特定的条件才能进行药物购买，一旦有一方存在不良记录，将会被禁止进行交易并将原因反馈给交易双方，被禁止交易方可以在征信管理系统中申请恢复交易，在医院和病人同时满足特定条件后方可进行药物支付。

10.根据权利要求8所述的基于医疗区块链的支付系统，其特征在于，当病人与医院敲定支付后，智能合约自行测度病人的银行账户余额是否足够，如不足支付则反馈原因并终止支付，而在确保病人账户余额充足后，随着药物的转移，若病人对支付结果满意或者病人到期未及时给出评价，智能合约自动从病人的资金账户完成资金转移，病人如对支付结果不满意，可以选择与医院进行协商，协商成功自动完成资金转移，否则接入征信管理系统进行进一步测评。