CN114944223A - 基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理系统及方法 - Google Patents

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CN114944223A CN202210703890.7A CN202210703890A CN114944223A CN 114944223 A CN114944223 A CN 114944223A CN 202210703890 A CN202210703890 A CN 202210703890A CN 114944223 A CN114944223 A CN 114944223A
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waste
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medical
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林浩
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Abstract

本发明涉及一种基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理系统及方法，涉及区块链技术领域，系统包括智能合约层、区块链层和数据存储层；区块链层包括索引链和监管链；索引链用于部署第一智能合约，第一智能合约包括医疗废弃物原始信息、废弃物溯源码、废弃物电子凭证和第一上传控制策略，第一上传控制策略为：当待上传医疗废弃物的当前电子凭证与第一凭证一致时，接收待上传医疗废弃物的医疗废弃物原始信息；监管链用于部署第二智能合约，第二智能合约包括医疗机构信息、运输单位信息、废弃物回收利用单位信息、环保监管单位信息和第二上传控制策略。本发明通过区块链实现对医疗废弃物的追踪和监管。

Description

基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理系统及方法
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，特别是涉及一种基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理系统及方法。
背景技术
随着医疗事业的快速发展，医疗废弃物的种类和数量在飞速增长，这不仅造成了资源的浪费和环境的污染，还会对人类健康安全造成伤害。做好医疗废弃物的处置，是对广大人民群众和众多医疗工作者健康的保障。医疗废弃物能否得到安全、正确的处置，是切断病毒传播、防止二次污染的重中之重。
但是目前医疗废弃物的监管技术落后，存在处理模式单一、监管不力的问题。甚至有少部分医疗机构，为了减小成本而做出大量违规行为，这都是医疗废弃物管理的痛点和难点问题。目前现有方案存在的主要问题包括：
1、使用传统数据库进行集中化存储，可能出现数据被篡改或是伪造的情况。
2、对医疗废弃物的处置过程包含众多环节，如收集、分类、暂存、运输、回收利用、无害化处理以及监管等，一旦在交接过程中出现纰漏，会导致后续发生任一问题时无法对相关环节进行追溯。
3、参与医疗废弃物处置的各单位可能处在不同监管部门的监管之下，不利于数据跨机构进行流通，导致出现数据孤岛的现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理系统及方法，通过区块链实现对医疗废弃物的追踪和监管。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理系统，包括智能合约层、区块链层和数据存储层；所述区块链层包括索引链和监管链；
所述数据存储层用于存储医疗废弃物数据；
所述索引链用于部署第一智能合约，所述第一智能合约包括医疗废弃物原始信息、废弃物溯源码、废弃物电子凭证和第一上传控制策略；所述医疗废弃物原始信息为所述医疗废弃物数据的地址索引；所述第一上传控制策略为：当待上传医疗废弃物的当前电子凭证与第一凭证一致时，接收所述待上传医疗废弃物的医疗废弃物原始信息；所述第一凭证为根据所述待上传医疗废弃物的废弃物溯源码进行溯源得到的废弃物电子凭证；
所述监管链用于部署第二智能合约，所述第二智能合约包括医疗机构信息、运输单位信息、废弃物回收利用单位信息、环保监管单位信息和第二上传控制策略；所述第二上传控制策略为：当待上传医疗废弃物的当前电子凭证与第一凭证一致时，对所述待上传医疗废弃物的当前电子凭证中的状态信息进行更新；所述第一凭证为根据所述待上传医疗废弃物的废弃物溯源码进行溯源得到的废弃物电子凭证；所述当前电子凭证中的状态信息包括收集状态、运输状态和回收处理状态；
智能合约层，用于对访问所述区块链层和所述数据存储层的访问者进行筛选。
可选地，所述可追溯医疗废弃物处理系统还包括应用层；
所述应用层用于为所述医疗废弃物数据的收集、所述医疗废弃物的运输和所述医疗废弃物的回收处理提供对应的数据接口，并在每个所述数据接口处对所述医疗废弃物的电子凭证进行管理。
可选地，所述索引链和所述监管链均为联盟链。
可选地，所述索引链包括主链、衍生链和访问入口；
所述主链包括多个区块，一个所述区块用于记录一个医疗中转站上传的医疗废弃物原始信息，以及所述医疗废弃物原始信息的变化时间；
所述衍生链为利用哈希指针将所述主链上出现同一医疗废弃物原始信息的区块进行连接后，得到的链式结构；
所述访问入口与所述主链通信，所述访问入口用于为访问所述区块中存储的数据提供入口。
可选地，所述主链中的区块包括第一类区块和第二类区块；
所述第一类区块用于：
获取医疗废弃物数据；
对所述医疗废弃物数据进行加密，并确定密钥；
将加密后的所述医疗废弃物数据存储至所述数据存储层，同时确定所述医疗废弃物数据的地址索引；
所述第二类区块分别与所述第一类区块和所述监管链通信，所述第二类区块用于：
从所述第一类区块中获取所述医疗废弃物数据的当前状态；所述医疗废弃物的当前状态包括上传所述医疗废弃物的医疗中转站和上传时间、所述医疗废弃物所处的当前医疗中转站和所述医疗废弃物数据的废弃物电子凭证；
对所述医疗废弃物数据的当前状态进行更新，然后将更新后的所述医疗废弃物数据的当前状态上传至所述监管链。
为达上述目的，本发明还提供了如下技术方案：
一种基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理方法，包括：
将各个医疗中转站上传的医疗废弃物数据存储于数据存储层，将所述医疗废弃物数据的地址索引存储至索引链；
确定所述医疗废弃物数据对应的废弃物溯源码和废弃物电子凭证，并将所述废弃物溯源码和所述废弃物电子凭证上传至所述索引链；
当医疗废弃物处于运输过程中时，将运输单位信息上传至监管链，并对所述医疗废弃物的废弃物电子凭证进行更新；所述运输单位信息包括医疗废弃物开始运输时间、医疗废弃物结束运输时间、医疗废弃物的运输路线和医疗废弃物的目标废弃物回收利用单位；
当所述医疗废弃物到达所述目标废弃物回收利用单位时，将废弃物回收利用单位信息上传至所述监管链，并对所述医疗废弃物的废弃物电子凭证进行验证和更新；所述废弃物回收利用单位信息包括对所述医疗废弃物的回收处理类型。
可选地，所述可追溯医疗废弃物处理方法，还包括：
当医疗废弃物被送至所述医疗中转站后，对所述医疗废弃物的废弃物电子凭证进行验证；
当所述医疗废弃物的废弃物电子凭证验证通过后，根据废弃物电子凭证对所述医疗废弃物进行分类，并更新所述废弃物电子凭证中的状态数据，然后将更新后的废弃物电子凭证上传至所述索引链。
可选地，所述索引链的建立过程，具体包括：
对所述医疗废弃物数据赋予溯源码，以得到废弃物溯源码和对应的废弃物电子凭证；
对所述医疗废弃物数据进行加密，并将加密后的所述医疗废弃物数据存储至数据存储层，同时确定所述医疗废弃物数据的地址索引；
将所述医疗废弃物数据的地址索引上传至区块；多个区块连接成的链式结构为索引链。
可选地，所述对所述医疗废弃物数据进行加密，并将加密后的所述医疗废弃物数据存储至数据存储层，同时确定所述医疗废弃物数据的地址索引，具体包括：
接收授权中心发出的系统主密钥和系统公共参数；
针对每一区块，确定所述区块的区块属性集；
根据所述区块属性集、所述系统主密钥和所述系统公共参数，计算区块私钥；
根据所述区块私钥确定随机对称加密密钥；
根据所述随机对称加密密钥对所述医疗废弃物数据进行加密，并将加密后的所述医疗废弃物数据发送至所述数据存储层；
接收所述数据存储层发出的密文和医疗废弃物原始信息；所述医疗废弃物原始信息为所述医疗废弃物数据的地址索引；所述密文用于对访问的用户进行筛选。
可选地，所述将所述医疗废弃物数据的地址索引上传至区块，将多个区块连接成链式结构，以得到索引链，具体包括：
建立所述区块的访问控制策略树；
根据所述访问控制策略树对所述密文和所述医疗废弃物原始信息进行加密，将加密后的所述密文和所述医疗废弃物原始信息上传至区块；多个区块连接成的链式结构为索引链。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供了一种基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理系统及方法，通过数据存储层存储医疗废弃物数据，在索引链中部署第一智能合约，包括医疗废弃物数据的地址索引、废弃物溯源码、废弃物电子凭证，并且索引链在待上传医疗废弃物的当前电子凭证与第一凭证一致时，接收待上传医疗废弃物的医疗废弃物原始信息，实现对医疗废弃物在医院内部流转的全过程的记录。监管链中部署了第二智能合约，第二智能合约包括医疗机构信息、运输单位信息、废弃物回收利用单位信息、环保监管单位信息，其中监管链在待上传医疗废弃物的当前电子凭证与第一凭证一致时，对待上传医疗废弃物的当前电子凭证中的状态信息进行更新，从而得到医疗废弃物在医院外部流转的全过程的记录。同时，通过智能合约层对访问索引链、监管链和数据存储层的访问者进行审验和筛选，以保证存储在索引链、监管链和数据存储层中的数据的安全性。
由于本发明采用的区块链技术具有不可篡改性以及可追溯性，其能够在最大程度上保证上链信息的真实和完整，提供依据溯源码对医疗废弃物的追踪与跟踪服务。并且，通过设置废弃物电子凭证能够保证废弃物在交接过程中的正确性，并支持各部门的监管，从而提升监管力度和效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理系统的结构示意图；
图2为本发明基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理系统中索引链的示意图；
图3为本发明基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理系统中索引链的区块结构图；
图4为本发明基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理系统的系统模型与节点关系示意图；
图5为本发明基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理方法的流程示意图；
图6为本发明基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理方法的索引链建立的模块图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明利用区块链的不可篡改性，在保证上链数据的真实性和完整性的同时，也保证了数据的安全性；利用区块链的可追溯性，保证了对医疗废弃物以医疗废弃物溯源码为载体，追踪溯源医疗废弃物的处理、运输、处置等各个环节，实现全方位网络式监管；利用区块链的去中心化，保证了多方共同参与、多方共同监管，以提升整体的效率；还利用链上链下协同存储以及访问入口的构建，解决了区块链链上存储空间有限的问题，使得用户可以通过访问入口进行快速的查询操作；最后，利用废弃物电子凭证代替传统纸质凭证，保证了在追溯过程中，可以将责任明确至各个环节。
为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
如图1所示，本实施例提供一种基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理系统，系统包括智能合约层、区块链层和数据存储层。其中，所述区块链层包括索引链和监管链，所述索引链和所述监管链均为联盟链；所述数据存储层用于存储医疗废弃物数据，以解决区块链存储空间有限的问题。具体地，数据存储层对不同类型的医疗废弃物数据制定了不同的访问控制策略，且在数据存储层的应用过程中，由各个医院或者医疗中转站进行维护。所述医疗废弃物数据包括废弃物种类、废弃物产出时间、废弃物数量和废弃物重量。
所述索引链用于部署第一智能合约，所述第一智能合约包括医疗废弃物原始信息、废弃物溯源码、废弃物电子凭证和第一上传控制策略；所述医疗废弃物原始信息为所述医疗废弃物数据的地址索引；所述第一上传控制策略为：当待上传医疗废弃物的当前电子凭证与第一凭证一致时，接收所述待上传医疗废弃物的医疗废弃物原始信息；所述第一凭证为根据所述待上传医疗废弃物的废弃物溯源码进行溯源得到的废弃物电子凭证。
具体地，索引链中的各个区块(节点)由各个医院或者医疗中转站进行维护，索引链负责记录医疗废弃物数据的地址索引以及与该数据相关的更新情况。而当前电子凭证中记录有医疗废弃物数据的产生状态。
所述监管链用于部署第二智能合约，所述第二智能合约包括医疗机构信息、运输单位信息、废弃物回收利用单位信息、环保监管单位信息和第二上传控制策略；所述第二上传控制策略为：当待上传医疗废弃物的当前电子凭证与第一凭证一致时，对所述待上传医疗废弃物的当前电子凭证中的状态信息进行更新；所述第一凭证为根据所述待上传医疗废弃物的废弃物溯源码进行溯源得到的废弃物电子凭证；所述当前电子凭证中的状态信息包括收集状态、运输状态和回收处理状态。
具体地，监管链由各个医院或者医疗中转站、运输单位、废弃物回收利用单位、环保监管单位共同构成，并通过上述多个单位一同维护，记录医疗废弃物在上述多个单位中的流转信息，实现对医疗废弃物的流转全程监控，并实时记录交接信息，对医疗废弃物的处理、运输、处置等各个环节进行全方面的监管，使所有参与废弃物处理的参与方均上传相应的数据。
智能合约层，用于对访问所述区块链层和所述数据存储层的访问者进行筛选。具体地，智能合约层通过预设的访问控制策略保证只有符合相关属性要求的用户才能获取相应数据。
在一个具体实施例中，系统还包括应用层。所述应用层用于为所述医疗废弃物数据的收集、所述医疗废弃物的运输和所述医疗废弃物的回收处理提供对应的数据接口，并在每个所述数据接口处对所述医疗废弃物的电子凭证进行管理。具体地，应用层中设置监管系统接口、医疗废弃物采集管理接口、医疗废弃物运输管理接口、医疗废弃物回收管理接口。
优选地，如图2所示，医疗废弃物信息在整个系统中的流转和存储包括区块链上和区块链下两条路径。其中，在区块链下，医疗废弃物信息存储于数据库(数据存储层)。而在区块链上，为方便在区块链上体现出对相关数据的更新操作，所述索引链包括主链、衍生链和访问入口。所述主链包括多个区块，一个所述区块与一个医疗中转站或者一个医院相对应，一个所述区块用于记录一个医疗中转站上传的医疗废弃物原始信息，以及所述医疗废弃物原始信息的变化时间；所述医疗废弃物原始信息为所述医疗废弃物数据的地址索引。具体地，主链中的区块还可以记录一个医疗中转站上传的医疗废弃物数据自创建以来的所有状态变化过程，并将所有变化过程按照发生的时间顺序进行排序。
所述衍生链为利用哈希指针将所述主链上出现同一医疗废弃物原始信息的区块进行连接后，得到的链式结构；该链按时间先后顺序记录了医疗废弃物数据自新建以来所经过的所有状态变化，一个医疗废弃物数据有且仅有一条衍生链。通过设置衍生链，能够准确且快速地得出一个医疗废弃物数据在医院内部(索引链中)流转的过程。
所述访问入口设置在所述主链和/或所述衍生链之外，且所述访问入口与所述主链中的区块通信，所述访问入口用于为访问所述区块中存储的数据提供入口，以便于在查询相应的废弃物溯源码时可以快速定位。同时，外界人员也可以通过访问入口区块中的数据进行恢复和溯源操作，并根据索引链的变化实时更新。
进一步地，索引链的结构如图3所示，区块头中Derivative Chain Hash为连接到该数据上一状态的哈希指针，而Main Chain Hash为指向前一区块的哈希指针，通过这两个指针构建出索引链的主体部分，其他组成成分见表1。
表1索引链组分表
Figure BDA0003704611830000081
Figure BDA0003704611830000091
进一步地，所述主链中的区块包括第一类区块和第二类区块。其中，第一类区块用于：1)获取医疗废弃物数据；2)对所述医疗废弃物数据进行加密，并确定密钥；3)将加密后的所述医疗废弃物数据存储至所述数据存储层，同时确定所述医疗废弃物数据的地址索引。具体地，第一类区块即为医院内算力比较低的节点，主要负责记录医疗废弃物数据和维护索引链，第一类区块将医疗废弃物数据加密后存放在数据存储层中，随后上传其地址索引、密钥等数据至索引链用于查询操作。
所述第二类区块分别与所述第一类区块和所述监管链通信，所述第二类区块用于：1)从所述第一类区块中获取所述医疗废弃物数据的当前状态；所述医疗废弃物的当前状态包括上传所述医疗废弃物的医疗中转站和上传时间、所述医疗废弃物所处的当前医疗中转站和所述医疗废弃物数据的废弃物电子凭证；2)对所述医疗废弃物数据的当前状态进行更新，然后将更新后的所述医疗废弃物数据的当前状态上传至所述监管链。具体地，第二类区块即为医院内算力高的节点，同时加入索引链和监管链，用于连接索引链与监管链，利于机构间进行数据传递。第二类区块在索引链中负责根据链上数据对访问入口进行更新，而在监管链中负责记录废弃物的过程。
另外，监管链中设置有运输部门区块、医疗废弃物回收管理部门等负责维护监管链和记录废弃物流转过程并更新电子凭证中的状态信息。在监管链中接入监管节点，从而根据废弃物溯源码，验证监管链上各部门所记录数据是否一致，以及验证监管链上的废弃物信息与索引链中的原始信息数据是否一致。
如图4所示，本发明基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理系统工作时，由医院A和医院B等多个医院普通节点构成索引链，利用废弃物溯源码在索引链的访问入口处查询到相关数据的存储位置以及该医疗废弃物在医院内经过了哪些医疗中转站，进行怎样的处理。
由多个医院超级节点、监管节点、回收单位、运输单位构成监管链，利用废弃物溯源码查询到各部门关于该废弃物上传的一系列信息，通过将所述信息进行串联，可以构建出该废弃物从医院流出后的一系列操作，并可通过对比每个部门上传信息，验证链上存储信息是否为真。
本发明结合索引链和监管链以对所有废弃物的流转进行追溯，可以接受各参与方的监管。
实施例二
如图5所示，本实施例提供一种基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理方法，包括：
步骤100，将各个医疗中转站上传的医疗废弃物数据存储于数据存储层，将所述医疗废弃物数据的地址索引存储至索引链。
步骤200，确定所述医疗废弃物数据对应的废弃物溯源码和废弃物电子凭证，并将所述废弃物溯源码和所述废弃物电子凭证上传至所述索引链。具体地，在医疗机构内，由医护工作者对产生的医疗废弃物进行收集并记录相应的原料废弃物数据(处理人员、种类、产出时间、数量和重量等)，赋予其唯一的废弃物溯源码并生成废弃物电子凭证，随后将相关信息上传索引链。
优选地，所述可追溯医疗废弃物处理方法，还包括：1)当医疗废弃物被送至所述医疗中转站后，对所述医疗废弃物的废弃物电子凭证进行验证；具体地，验证待上传医疗废弃物的当前电子凭证与第一凭证是否一致，当二者一致时，接收所述待上传医疗废弃物的医疗废弃物原始信息；当二者不一致时，发出登记错误提醒。2)当所述医疗废弃物的废弃物电子凭证验证通过后，根据废弃物电子凭证对所述医疗废弃物进行分类，并更新所述废弃物电子凭证中的状态数据，然后将更新后的废弃物电子凭证上传至所述索引链。具体地，在医疗机构内，由医护工作者将医疗废弃物送至中转点，中转点工作人员确认废弃物电子凭证信息后，根据废弃物电子凭证对相关废弃物进行分类，并更新电子凭证中的状态数据(医疗废弃物种类)，最后在索引链上传最新数据。
步骤300，当医疗废弃物处于运输过程中时，将运输单位信息上传至监管链，并对所述医疗废弃物的废弃物电子凭证进行更新；所述运输单位信息包括医疗废弃物开始运输时间、医疗废弃物结束运输时间、医疗废弃物的运输路线和医疗废弃物的目标废弃物回收利用单位。具体地，当医疗废弃物被运输进运输单位时，也需要验证待上传医疗废弃物的当前电子凭证与第一凭证是否一致，当二者一致时，将医疗废弃物放置进运输车中，并在监管链中接收所述待上传医疗废弃物的医疗废弃物原始信息；当二者不一致时，发出登记错误提醒。
步骤400，当所述医疗废弃物到达所述目标废弃物回收利用单位时，将废弃物回收利用单位信息上传至所述监管链，并对所述医疗废弃物的废弃物电子凭证进行验证和更新；所述废弃物回收利用单位信息包括对所述医疗废弃物的回收处理类型，还包括对医疗废弃物的接收时间。当接收到废弃物并验证电子凭证信息正确后，对废弃物进行相应的处理，例如回收利用、无害化处理等。具体地，验证待上传到废弃物回收利用单位的医疗废弃物的当前电子凭证与第一凭证是否一致，当二者一致时，废弃物回收利用单位接收医疗废弃物，并在监管链中接收待上传医疗废弃物的医疗废弃物原始信息；当二者不一致时，发出登记错误提醒。
其中，废弃物溯源码相当于医疗废弃物的唯一标识用于保证数据的真实性，而废弃物电子凭证的作用为各交接人员提供一个可用于验证的标签，在验证真实性后会根据相应的操作更新该电子凭证状态信息，其状态包括：产生、收集、运输、回收、无害化处置、异常等。
进一步地，所述索引链的建立过程，具体包括：
1)对所述医疗废弃物数据赋予溯源码，以得到废弃物溯源码和对应的废弃物电子凭证。
2)对所述医疗废弃物数据进行加密，并将加密后的所述医疗废弃物数据存储至数据存储层，同时确定所述医疗废弃物数据的地址索引。即数据存储层中存储有加密后医疗废弃物数据。
3)将所述医疗废弃物数据的地址索引上传至区块；多个区块连接成的链式结构为索引链。即索引链中记录各医疗中转站产生的医疗废弃物数据的地址索引，并根据不同的操作对衍生链进行相应的修改和记录，使得所有医疗废弃物都登记在册。
具体地，如图6所示，上述索引链建立的步骤2)和3)，具体包括：
1)由授权中心进行系统初始化和索引链的节点注册，确定出索引链中各个区块的用户身份证明UID。
2)接收授权中心发出的系统主密钥Mk和系统公共参数PP，针对每一区块，确定区块的区块属性集Su；每个区块属性集与区块的用户身份证明UID一一对应。
在上述数据的基础上，根据所述区块属性集Su、所述系统主密钥Mk和所述系统公共参数PP，计算区块私钥SK,KeyGen(PP,MK,SU)→SK。
3)根据访问控制模块，建立所述区块的访问控制策略树，StrGen(SU)→T。
4)根据所述区块私钥SK确定随机对称加密密钥r，根据随机对称加密密钥 r对所述医疗废弃物数据进行加密，并将加密后的所述医疗废弃物数据发送至所述数据存储层(数据库)。
5)数据存储层发出对应的密文C和医疗废弃物原始信息；所述医疗废弃物原始信息为所述医疗废弃物数据的地址索引add，Enc(T,r)→Cr,Add；所述密文C用于对访问的用户进行筛选。
6)根据所述访问控制策略树对所述密文和所述医疗废弃物原始信息进行加密，将加密后的所述密文和所述医疗废弃物原始信息上传至区块；多个区块连接成的链式结构为索引链。
7)可在索引链上查询到相关密文，只有符合访问属性的数据请求者才能对相关数据进行解密，进而在数据存储层中查询相关信息。其中，环保部门和监管部门将拥有足够的权限查询所有内容，以便对各部门进行监管。
本实施例中，通过废弃物溯源码作为查询条件，在两条链(索引链和监管链)中分别进行溯源操作，在索引链中利用废弃物溯源码在访问入口处查询到相关数据的存储位置，进而在数据存储层中查询到该医疗废弃物在医院内采集的原始信息以及状态变化。在监管链中，利用废弃物溯源码查询到各部门关于该废弃物上传的一系列操作信息，通过将所述信息进行串联，构建出该医疗废弃物从医院流出后的一系列操作，并可通过对比每个部门上传信息，验证链上存储信息是否为真。
本发明基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理方法通过区块链的运用，依托废弃物溯源码为信息传递的载体，通过专人溯源码收集和监控数据，追踪确认医疗废弃物的处理、运输、处置等各个环节，实现了多方全方位网络式监督，推动了医疗废物信息化和精细化的管理。其综合实现了医疗废弃物信息管理系统、危险医疗废弃物流转系统、危险医疗废弃物管控系统和危险医疗废弃物追溯与跟踪系统，有利于信息的系统化和持久保存。并且由于使用分布式核算和存储，不存在中心化的硬件或管理机构，系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护。
相对于现有技术，本发明还具有以下优点：
本发明所使用的双链结构保证了各节点的数据安全，并可对链上数据形成有效的监管，同时以信息传递为基础，进而产生价值和信任传递，为医疗废弃物的监管和处置提供可靠的解决方法。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理系统，其特征在于，所述可追溯医疗废弃物处理系统包括智能合约层、区块链层和数据存储层；所述区块链层包括索引链和监管链；
所述数据存储层用于存储医疗废弃物数据；
所述索引链用于部署第一智能合约，所述第一智能合约包括医疗废弃物原始信息、废弃物溯源码、废弃物电子凭证和第一上传控制策略；所述医疗废弃物原始信息为所述医疗废弃物数据的地址索引；所述第一上传控制策略为：当待上传医疗废弃物的当前电子凭证与第一凭证一致时，接收所述待上传医疗废弃物的医疗废弃物原始信息；所述第一凭证为根据所述待上传医疗废弃物的废弃物溯源码进行溯源得到的废弃物电子凭证；
所述监管链用于部署第二智能合约，所述第二智能合约包括医疗机构信息、运输单位信息、废弃物回收利用单位信息、环保监管单位信息和第二上传控制策略；所述第二上传控制策略为：当待上传医疗废弃物的当前电子凭证与第一凭证一致时，对所述待上传医疗废弃物的当前电子凭证中的状态信息进行更新；所述第一凭证为根据所述待上传医疗废弃物的废弃物溯源码进行溯源得到的废弃物电子凭证；所述当前电子凭证中的状态信息包括收集状态、运输状态和回收处理状态；
智能合约层，用于对访问所述区块链层和所述数据存储层的访问者进行筛选。
2.根据权利要求1所述的基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理系统，其特征在于，所述可追溯医疗废弃物处理系统还包括应用层；
所述应用层用于为所述医疗废弃物数据的收集、所述医疗废弃物的运输和所述医疗废弃物的回收处理提供对应的数据接口，并在每个所述数据接口处对所述医疗废弃物的电子凭证进行管理。
3.根据权利要求1所述的基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理系统，其特征在于，所述索引链和所述监管链均为联盟链。
4.根据权利要求1所述的基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理系统，其特征在于，所述索引链包括主链、衍生链和访问入口；
所述主链包括多个区块，一个所述区块用于记录一个医疗中转站上传的医疗废弃物原始信息，以及所述医疗废弃物原始信息的变化时间；
所述衍生链为利用哈希指针将所述主链上出现同一医疗废弃物原始信息的区块进行连接后，得到的链式结构；
所述访问入口与所述主链通信，所述访问入口用于为访问所述区块中存储的数据提供入口。
5.根据权利要求4所述的基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理系统，其特征在于，所述主链中的区块包括第一类区块和第二类区块；
所述第一类区块用于：
获取医疗废弃物数据；
对所述医疗废弃物数据进行加密，并确定密钥；
将加密后的所述医疗废弃物数据存储至所述数据存储层，同时确定所述医疗废弃物数据的地址索引；
所述第二类区块分别与所述第一类区块和所述监管链通信，所述第二类区块用于：
从所述第一类区块中获取所述医疗废弃物数据的当前状态；所述医疗废弃物的当前状态包括上传所述医疗废弃物的医疗中转站和上传时间、所述医疗废弃物所处的当前医疗中转站和所述医疗废弃物数据的废弃物电子凭证；
对所述医疗废弃物数据的当前状态进行更新，然后将更新后的所述医疗废弃物数据的当前状态上传至所述监管链。
6.一种基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理方法，其特征在于，所述可追溯医疗废弃物处理方法包括：
将各个医疗中转站上传的医疗废弃物数据存储于数据存储层，将所述医疗废弃物数据的地址索引存储至索引链；
确定所述医疗废弃物数据对应的废弃物溯源码和废弃物电子凭证，并将所述废弃物溯源码和所述废弃物电子凭证上传至所述索引链；
当医疗废弃物处于运输过程中时，将运输单位信息上传至监管链，并对所述医疗废弃物的废弃物电子凭证进行更新；所述运输单位信息包括医疗废弃物开始运输时间、医疗废弃物结束运输时间、医疗废弃物的运输路线和医疗废弃物的目标废弃物回收利用单位；
当所述医疗废弃物到达所述目标废弃物回收利用单位时，将废弃物回收利用单位信息上传至所述监管链，并对所述医疗废弃物的废弃物电子凭证进行验证和更新；所述废弃物回收利用单位信息包括对所述医疗废弃物的回收处理类型。
7.根据权利要求6所述的基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理方法，其特征在于，所述可追溯医疗废弃物处理方法，还包括：
当医疗废弃物被送至所述医疗中转站后，对所述医疗废弃物的废弃物电子凭证进行验证；
当所述医疗废弃物的废弃物电子凭证验证通过后，根据废弃物电子凭证对所述医疗废弃物进行分类，并更新所述废弃物电子凭证中的状态数据，然后将更新后的废弃物电子凭证上传至所述索引链。
8.根据权利要求6所述的基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理方法，其特征在于，所述索引链的建立过程，具体包括：
对所述医疗废弃物数据赋予溯源码，以得到废弃物溯源码和对应的废弃物电子凭证；
对所述医疗废弃物数据进行加密，并将加密后的所述医疗废弃物数据存储至数据存储层，同时确定所述医疗废弃物数据的地址索引；
将所述医疗废弃物数据的地址索引上传至区块；多个区块连接成的链式结构为索引链。
9.根据权利要求8所述的基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理方法，其特征在于，所述对所述医疗废弃物数据进行加密，并将加密后的所述医疗废弃物数据存储至数据存储层，同时确定所述医疗废弃物数据的地址索引，具体包括：
接收授权中心发出的系统主密钥和系统公共参数；
针对每一区块，确定所述区块的区块属性集；
根据所述区块属性集、所述系统主密钥和所述系统公共参数，计算区块私钥；
根据所述区块私钥确定随机对称加密密钥；
根据所述随机对称加密密钥对所述医疗废弃物数据进行加密，并将加密后的所述医疗废弃物数据发送至所述数据存储层；
接收所述数据存储层发出的密文和医疗废弃物原始信息；所述医疗废弃物原始信息为所述医疗废弃物数据的地址索引；所述密文用于对访问的用户进行筛选。
10.根据权利要求9所述的基于双区块链的可追溯医疗废弃物处理方法，其特征在于，所述将所述医疗废弃物数据的地址索引上传至区块，将多个区块连接成链式结构，以得到索引链，具体包括：
建立所述区块的访问控制策略树；
根据所述访问控制策略树对所述密文和所述医疗废弃物原始信息进行加密，将加密后的所述密文和所述医疗废弃物原始信息上传至区块；多个区块连接成的链式结构为索引链。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115954094A (zh) * 2022-12-28 2023-04-11 广州希华通讯设备有限公司 一种医疗废物全程溯源智慧卫监管理方法
CN115994754A (zh) * 2023-03-24 2023-04-21 浙江蓝景科技有限公司 一种基于区块链技术的海洋塑料垃圾电子联单管理系统

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