CN112733164A - 一种基于区块链的病例共享方法、系统及私钥存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于区块链的病例共享方法，包括：S1.联盟链搭建：参与医疗数据生成的医院登记为管理员用户并加入区块链，组成联盟链网络；S2.用户注册：联盟链中所有成员使用相同客户端；S3.医疗数据的生成：患者每次就医后，由医生撰写医疗数据；S4.数据上传：医生将带有医患签名Sigdoc和Sigid的医疗数据上传至区块链网络中；S5.用户登录；S6.检索策略：用户对疾病编码进行检索，得到系统中该病种的所有数据；S7.在线交流：用户对病例检索后，与感兴趣的病例进行在线交流。通过运行智能合约对满足条件的数据进行上链，传播到各个节点后形成区块，散播到全网，使患者可以匿名性的获取到真实可靠的，已经发生的治疗方案，并与其余患者或者医生进行交流。
Description
技术领域
本发明属于医疗数据处理领域，涉及一种基于区块链的病例共享方法、系统及私钥存储介质。
背景技术
随着科学技术的不断发展，医疗领域迎来了一次又一次的改革。人民生活水平不断提高的同时，对医疗的需求也在不断提高。由于我国人口众多，医疗资源虽然在不断增加，但是还是呈现出严重匮乏的现象。目前，就医难，信息不对称是患者就医的常见现象。门诊看病时，由于大量患者的挂号导致值班医生看病“走过场”，患者往往在挂号，就医，诊断，取药的全过程中都不知道自己具体的病因和治疗方案，只能遵医嘱定时服药；住院患者也常常面临只有早上查房才能见到主治医生，对自身疾病了解甚少。对于化验单上的数据更是只有少有患者能够明白具体含义。并且，医生的诊断和建议往往是主观的，患者难以获得关于自身疾病客观的定论。有研究表明，情绪对疾病有着很大的影响。这种医患信息极其不对称的现象很可能导致患者的焦虑心情增加，不利于疾病的治愈。
因此，亟需提供一种患者能够自主获取医疗信息并且能够在患者之间进行医疗信息传播的方法，从而减轻医生的压力，缓解目前医疗资源匮乏的现象。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于区块链的病例共享方法、系统及私钥存储介质，在保证数据真实可追溯的前提下，用以匿名性的实现医疗数据共享。
本发明的技术方案如下：
本发明的第一个目的在于提供了一种基于区块链的病例共享方法，包括：
S1.联盟链搭建：指定CA服务器，参与医疗数据生成的医院登记为管理员用户并加入区块链，组成联盟链网络；
S2.用户注册：联盟链中所有成员使用相同客户端，医生和患者使用客户端进行注册；
S3.医疗数据的生成：患者每次就医后，由医生撰写医疗数据；
S4.数据上传：医生将带有医患签名Sigdoc和Sigid的医疗数据上传至区块链网络中；
S5.用户登录：用户通过注册时的账号密码登录客户端；
S6.检索策略：用户对疾病编码进行检索，得到系统中该病种的所有数据；
S7.在线交流：用户对病例检索后，与感兴趣的病例进行在线交流。
优选的方案，所述步骤S2中用户注册，具体为：
S201.用户进行注册时，使用客户端设定id和密码进行注册；
S202.用户向CA服务器提交id发送注册请求，服务器返回用户id和唯一标识，将id和唯一标识提交至CA服务器进行登记，服务器返回用户私钥SK并为用户颁发证书；
S203.医生进行注册时需要实名注册，需向CA服务器提交其真实姓名发送注册请求，CA验证医生身份并将证书存入医生证书库中。
为了防止恶意重复注册，用户id需绑定手机号进行注册。
在整个用户注册过程中，不涉及患者的隐私。
优选的方案，所述步骤S3中医疗数据，包括医院名称，医生姓名，医生签名Sigdoc，患者性别、年龄，患者疾病编码，症状，治疗方案，用药，时间戳，以及患者签名Sigid。
进一步，患者签名Sigid由医生撰写数据时上传，通过扫描患者二维码或刷患者id卡，将患者签名Sigid写入医疗数据中。
进一步，医生使用私钥对医生姓名进行签名得到Sigdoc；具有有效Sigdoc的医疗数据被认作是有效的医疗数据。
进一步，对于住院用户出院时或慢性病用户最后一次就医时，在医疗数据中添加疾病治愈周期的信息。
进一步，在该网络中，所有用户使用同一时间戳服务器。
进一步，患者疾病编码采用ICD编码。
优选的方案，所述步骤S4中数据上传，具体为：
S401.管理员调用智能合约，在医生证书库中检索该医生的证书，使用医生证书中的公钥PK解密医生的签名Sigdoc；如果解密结果与证书中的id匹配说明是由医生本人上传的数据，被认为是有效数据；
S402.管理员对医生签名验证无误后将数据上传至排序节点，排序节点根据时间戳将一段时间内的所有数据进行排序，打包成块并提交至服务器；
S403.生成新区块，将新区块添加到区块链网络中；
S404.数据上传后，管理员对患者签名Sigid进行处理，遍历证书库中的公钥PK1,PK2,...PKi...PKm，对Sigid进行解密，如果解密结果与证书中的id匹配，则确认该病例属于该用户。
在数据上传过程中，只有医生可以上传数据。
优选的方案，所述步骤S6中检索策略，具体为：
S601.对检索到的信息，可以使用公开的医生公钥PK验证医生的签名Sigdoc，保证数据的真实性；
S602.对于检索到的信息，可以对比不同医生的治疗方案；
S603.在检索结果中进一步对年龄，时间，医院等信息进行检索。
优选的方案，所述步骤S7中在线交流，以S404步骤为基础得知该病例属于谁，用户与病例拥有者进行在线交流。
进一步，患者与患者进行在线交流。
进一步，医生与患者进行在线交流。
本发明的第二个目的提供了一种基于区块链的病例共享系统，包括注册模块，信息处理模块，信息存储模块，区块排序模块，区块生成模块，区块链管理模块，检索模块，在线交流模块；
注册模块用于进行用户注册；信息处理模块用于对医疗数据进行验证；信息存储模块用于存储医疗数据，并将其提交至区块排序模块；区块排序模块根据时间戳对医疗数据进行排序并打包成区块；区块生成模块将打包好的区块上传到区块链中；区块链管理模块用于对区块链进行管理；检索模块用于用户对医疗数据进行检索；在线交流模块用于用户与感兴趣的病例进行在线交流。
本发明的第三个目的提供了一种基于区块链的病例共享存储介质，包括二维码、实体id卡，用于存储患者私钥SK和id。
进一步，在病例共享系统中生成二维码来存储患者私钥SK和id，医生上传数据前扫描所述二维码，调用智能合约将患者签名Sigid加入医疗数据中。
进一步，使用实体id卡来存储患者私钥SK和id，医生上传数据前刷此卡，调用智能合约将患者签名Sigid加入医疗数据中。
区块链是一种分布式存储的数据库，其链上数据的公开透明和不可篡改保证了数据的真实性，并且密码学保证了区块链运行的安全性，非常适合对医疗数据进行存储。通过运行智能合约对满足条件的数据进行上链，传播到各个节点后形成区块，散播到全网，使患者可以匿名性的获取到真实可靠的，已经发生的治疗方案，并与其余患者或者医生进行交流。
本发明提供了一种病例共享交流的方法，基于区块链技术，通过设定数据上传策略和访问策略，使患者可以看到其他患者的病例，并且不涉及患者的隐私。该方案还提供用户之间的匿名交流，患者可以使用该发明与其他患者进行在线交流，获取相关信息。
附图说明
图1为区块链网络的整体流程图。
图2为医生使用该系统上传数据的流程。
图3为用户在该系统中检索病例的流程。
图4患者使用该系统就医的流程。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的实施方式作进一步详细描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
本发明一种基于区块链的病例共享方法，如图1所示，包括：
S1.联盟链搭建：指定CA服务器，参与医疗数据生成的医院登记为管理员用户加入区块链，组成联盟链网络；
S2.用户注册：联盟链中所有成员使用相同客户端。医生和患者使用客户端进行注册；
S201.用户进行注册时，使用客户端设定id和密码进行注册；id绑定手机号进行注册；
S202.用户向CA服务器提交id发送注册请求，服务器返回用户id和唯一标识，将id和唯一标识提交至CA服务器进行登记，服务器返回用户私钥SK并为用户颁发证书；
S203.医生进行注册时需要实名注册，需向CA服务器提交其真实姓名发送注册请求，CA验证医生身份并将证书存入医生证书库中；
S3.医疗数据的生成：患者每次就医后，由医生撰写医疗数据；
医疗数据具体内容包括医院名称，医生姓名，医生签名Sigdoc，患者性别、年龄，患者疾病编码，症状，治疗方案，用药，时间戳，患者签名Sigid；
医生使用私钥对姓名签名；
具有医生签名的医疗数据被认作是有效的医疗数据；
对于住院用户出院时或慢性病用户最后一次就医时，在医疗数据中添加疾病治愈周期的信息；
在该网络中，所有用户使用同一时间戳服务器；
患者疾病编码采用ICD编码；
S4.数据上传：医生将带有医患共同签名的医疗数据上传；
S401.管理员调用智能合约，在医生证书库中检索该医生的证书，使用医生证书中的公钥PK解密医生的签名Sigdoc，如果解密结果与证书中的id匹配说明是由医生本人上传的数据，被认为是有效数据；
S402.管理员对医生签名验证无误后将数据上传至排序节点，排序节点根据时间戳将一段时间内的所有数据进行排序，打包成块并提交至服务器；
S403.生成新区块，将新区块添加到区块链网络中；
S404.数据上传后，管理员对患者签名Sigid进行处理，遍历证书库中的公钥PK1,PK2,...PKi...PKm，对Sigid进行解密，如果解密结果与证书中的id匹配，则确认该病例属于该用户；
S5.用户登录：用户通过注册时的账号密码登录至病例共享系统；
S6.检索策略：用户对疾病编码进行检索，得到系统中该病种的所有数据；
S601.对检索到的信息，可以使用公开的医生公钥PK验证医生的签名Sigdoc，保证数据的真实性；
S602.对于检索到的信息，可以对比不同医生的治疗方案；
S603.在检索结果中进一步对年龄，时间，医院等信息进行检索；
S7.在线交流：用户对病例检索后，对感兴趣的病例点击进行在线交流；
以S404步骤为基础得知该病例属于谁，用户与病例拥有者进行在线交流；
患者与患者进行在线交流；
医生与患者进行在线交流。
实施例2
一种基于区块链的病例共享系统，包括注册模块，信息处理模块，信息存储模块，区块排序模块，区块生成模块，区块链管理模块，检索模块，在线交流模块，医生使用该共享系统的过程为：
医生向CA服务器发送请求，使用注册模块进行实名制注册，服务器返回医生私钥和证书；
患者就医后，医生将患者相关医疗数据记录后，将自身姓名和签名Sigdoc写入医疗数据，并扫描患者的二维码或者id卡，将患者签名Sigid写入医疗数据中，由医生调用智能合约将所有数据提交至信息处理模块，信息处理模块用于对医疗数据进行验证，在医生证书库中检索医生姓名，使用该医生公钥PK解密医生签名Sigdoc，如果解密结果与证书中的id匹配则通过，将医疗数据提交至信息存储模块；信息存储模块用于存储医疗数据，并将其提交至区块排序模块；区块排序模块根据时间戳对医疗数据进行排序并打包成区块；区块生成模块将打包好的区块添加到链上，实现持久化存储(如图2所示)；区块链管理模块用于对区块链进行管理；
如图3所示，医生调用智能合约，利用检索模块对自己感兴趣的疾病进行检索，得到不同医院不同医生对该疾病的治疗方案，用药和治愈时间；在不涉及患者隐私的情况下，学习其他医生的治疗方法。
实施例3
一种基于区块链的病例共享系统，包括注册模块，信息处理模块，信息存储模块，区块排序模块，区块生成模块，区块链管理模块，检索模块，在线交流模块，患者使用该共享系统的过程为：
患者向CA服务器发送请求，使用注册模块进行id注册，服务器返回用户id、私钥SK和证书；
患者就医后，医生将患者相关医疗数据记录后，将医生姓名和签名Sigdoc写入医疗数据；患者出示二维码或者id卡，医生扫描患者二维码或id卡将患者签名Sigid写入医疗数据中，由医生调用智能合约将所有数据提交至信息处理模块，信息处理模块对医疗数据进行验证；在医生证书库中检索医生姓名，使用该医生公钥PK解密医生签名Sigdoc，如果解密结果与证书中的id匹配则通过，将医疗数据提交至信息存储模块，如图4所示；
信息存储模块用于存储医疗数据，并将其提交至区块排序模块；区块排序模块根据时间戳对医疗数据进行排序并打包成区块；区块生成模块将打包好的区块添加到链上，实现持久化存储；区块链管理模块用于对区块链进行管理；
患者向检索模块发送请求，检索具有相同病例患者，对比其他医院如何治疗该疾病；
患者使用在线交流模块与被检索患者进行实时交流，并且该行为不涉及双方的任何隐私。
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。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于区块链的病例共享方法，其特征在于包括：
S1.联盟链搭建：指定CA服务器，参与医疗数据生成的医院登记为管理员用户并加入区块链，组成联盟链网络；
S2.用户注册：联盟链中所有成员使用相同客户端，医生和患者使用客户端进行注册；
S3.医疗数据的生成：患者每次就医后，由医生撰写医疗数据；
S4.数据上传：医生将带有医患签名Sigdoc和Sigid的医疗数据上传至区块链网络中；
S5.用户登录：用户通过注册时的账号密码登录客户端；
S6.检索策略：用户对疾病编码进行检索，得到系统中该病种的所有数据；
S7.在线交流：用户对病例检索后，与感兴趣的病例进行在线交流。
2.根据权利要求1所述基于区块链的病例共享方法，其特征在于，所述步骤S2中用户注册，具体为：
S201.用户进行注册时，使用客户端设定id和密码进行注册；
S202.用户向CA服务器提交id发送注册请求，服务器返回用户id和唯一标识，将id和唯一标识提交至CA服务器进行登记，服务器返回用户私钥SK并为用户颁发证书；
S203.医生进行注册时需要实名注册，需向CA服务器提交其真实姓名发送注册请求，CA验证医生身份并将证书存入医生证书库中。
3.根据权利要求1所述基于区块链的病例共享方法，其特征在于，所述步骤S3中医疗数据，包括医院名称，医生姓名，医生签名Sigdoc，患者性别、年龄，患者疾病编码，症状，治疗方案，用药，时间戳，以及患者签名Sigid。
4.根据权利要求3所述基于区块链的病例共享方法，其特征在于，所有用户使用同一时间戳服务器。
5.根据权利要求3所述基于区块链的病例共享方法，其特征在于，患者疾病编码采用ICD编码。
6.根据权利要求1所述基于区块链的病例共享方法，其特征在于，所述步骤S4中数据上传，具体为：
S401.管理员调用智能合约，在医生证书库中检索该医生的证书，使用医生证书中的公钥PK解密医生的签名Sigdoc，如果解密结果与证书中的id匹配说明是由医生本人上传的数据，被认为是有效数据；
S402.管理员对医生签名验证无误后将数据上传至排序节点，排序节点根据时间戳将一段时间内的所有数据进行排序，打包成块并提交至服务器；
S403.生成新区块，将新区块添加到区块链网络中；
S404.数据上传后，管理员对患者签名Sigid进行处理，遍历证书库中的公钥PK1,PK2,...PKi...PKm，对Sigid进行解密，如果解密结果与证书中的id匹配，则确认该病例属于该用户。
7.根据权利要求1所述基于区块链的病例共享方法，其特征在于，所述步骤S6中检索策略，具体为：
S601.对检索到的信息，可以使用公开的医生公钥PK验证医生的签名Sigdoc，保证数据的真实性；
S602.对于检索到的信息，可以对比不同医生的治疗方案；
S603.在检索结果中进一步对年龄，时间，医院等信息进行检索。
8.根据权利要求6所述基于区块链的病例共享方法，其特征在于，所述步骤S7中在线交流，以S404步骤为基础得知该病例属于谁，用户与病例拥有者进行在线交流。
9.一种基于区块链的病例共享系统，其特征在于，包括注册模块，信息处理模块，信息存储模块，区块排序模块，区块生成模块，区块链管理模块，检索模块，在线交流模块；
注册模块用于进行用户注册；信息处理模块用于对医疗数据进行验证；信息存储模块用于存储医疗数据，并将其提交至区块排序模块；区块排序模块根据时间戳对医疗数据进行排序并打包成区块；区块生成模块将打包好的区块上传到区块链中；区块链管理模块用于对区块链进行管理；检索模块用于用户对医疗数据进行检索；在线交流模块用于用户与感兴趣的病例进行在线交流。
10.一种基于区块链的病例共享存储介质，其特征在于，包括二维码、实体id卡，用于存储患者私钥SK和id。
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