CN115732097A - 一种区块链的中医针灸信息共识识别系统 - Google Patents

一种区块链的中医针灸信息共识识别系统 Download PDF

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CN115732097A CN202211483026.7A CN202211483026A CN115732097A CN 115732097 A CN115732097 A CN 115732097A CN 202211483026 A CN202211483026 A CN 202211483026A CN 115732097 A CN115732097 A CN 115732097A
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韩为
王颖
张利达
刘奕蕾
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李成龙
张鑫
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Abstract

本发明公开了一种区块链的中医针灸信息共识识别系统，公有链，公有链信号连接有病患输入端和若干医生输入端，病患输入端包括公钥和信息输入模块，医生输入端包括私钥、信息接收模块、交易生成模块、诊疗信息输入模块、加密与编码模块、模糊判断模块和自对比模块。本方案通过设置多个医生输入端，在主治医生诊断的同时，进行多个医生线上会诊，提高了诊断的准确率，避免了主治医生的误判，同时在医生输入端设置加密与编码模块在信息传递过程中对信息加密，进一步保护了患者的隐私，在医生输入端设置模糊判断模块筛选剔除掉会诊专家的诊疗复判信息中的不确定信息，减少了诊疗信息与诊疗复判信息对比的运算量，提高了主治医生的诊断效率和准确率。

Description

一种区块链的中医针灸信息共识识别系统
技术领域
本发明属于互联网技术领域，具体是一种区块链的中医针灸信息共识识别系统。
背景技术
2010年11月16日联合国教科文组织审议并通过“中医针灸”被列入人类非物质文化遗产代表作名录，“中医针灸”申遗成功，标志着针灸不仅是中国的瑰宝，也是全人类共有的财富，要为全人类的健康做贡献。中医针灸作为广泛使用的一种医疗方法，使用的主治医生以及面对的病患众多，有必要建立一个完善的医疗共识系统。
例如中国专利，公布号为CN107563112A的专利公开了一种医疗信息共享系统，包括条木块、输入区块、目录区块和区块链。该专利基于区块链构建医疗信息共享系统，实现了医疗信息共享系统的去中心化，医疗信息的共享，以及保证了患者信息和病历单的安全性。
但是由于医疗信息共享系统只能实现医疗信息的共享和保密，但在主治医生开具病历时则无法核实其诊断和治疗方法的正确性，对于中医针灸的复杂性，该系统无法满足需求，因此，我们提出了一种区块链的中医针灸信息共识识别系统。
发明内容
为了解决现有技术中医疗信息共享系统只能实现医疗信息的共享和保密，但在主治医生开具病历时则无法核实其诊断和治疗方法的正确性的问题，本发明的目的是提供一种区块链的中医针灸信息共识识别系统。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种区块链的中医针灸信息共识识别系统，包括公有链，公有链信号连接有病患输入端和若干医生输入端，病患输入端包括公钥和信息输入模块，医生输入端包括私钥、信息接收模块、交易生成模块、诊疗信息输入模块、加密与编码模块、模糊判断模块和自对比模块；且信息共识识别系统的逻辑判断包括：当病患选定主治医生后，该主治医生的医生输入端作为主治医生输入端，主治医生输入端的私钥与病患输入端的公钥匹配对接，余下医生输入端作为会诊专家输入端，用于复判病患的病情；
其中，信息输入模块用于病患输入身份信息和病情描述信息；
交易生成模块用于主治医生接收病患的信息后生成交易单；
诊疗信息输入模块用于医生对病患的病情描述信息进行病情诊断后输入诊疗信息；
加密与编码模块用于诊疗信息传输前的加密和接收信息后的解密；
模糊判断模块用于筛选剔除掉会诊专家的诊疗复判信息中的不确定信息；
自对比模块用于主治医生的诊疗信息与会诊专家经模糊判断后的诊疗复判信息对比，若主治医生的诊疗信息与会诊专家经模糊判断后的诊疗复判信息重叠率大于50％，则主治医生的诊疗信息有效，若主治医生的诊疗信息与会诊专家经模糊判断后的诊疗复判信息重叠率小于50％，则主治医生的诊疗信息无效。
本方案的原理：
病患选定主治医生后，病患输入端的公钥与主治医生输入端的私钥匹配对接，在病患输入端输入身份信息和病情描述信息传递至主治医生输入端，交易生成模块接收到身份信息和病情描述信息后生成交易单，并向公有链申请区块，主治医生根据病情描述信息作出诊断并将诊疗信息输入诊疗信息输入模块，再经加密与编码模块对病情描述信息和诊疗信息加密后传递至会诊专家输入端，会诊专家接收信息后使用加密与编码模块解密，会诊专家对病情描述信息作诊疗复判得到诊疗复判信息，加密后传递回主治医生输入端，主治医生输入端解密后采用模糊判断模块剔除掉诊疗复判信息中的不确定信息，再采用自对比模块对主治医生的诊疗信息与会诊专家经模糊判断后的诊疗复判信息作对比，若主治医生的诊疗信息与会诊专家经模糊判断后的诊疗复判信息重叠率大于50％，则主治医生的诊疗信息有效，形成区块链，并将诊疗信息发送给病患；若主治医生的诊疗信息与会诊专家经模糊判断后的诊疗复判信息重叠率小于50％，则主治医生的诊疗信息无效，取消区块申请。
采用上述方案后实现了以下有益效果：
本方案基于区块链构建中医针灸信息共识识别系统，利用区块链分布式账本、不可篡改的优势，不仅保护了患者的隐私，同时也预防了数据被恶意篡改；本方案通过设置多个医生输入端，在主治医生诊断的同时，进行多个医生线上会诊，提高了诊断的准确率，避免了主治医生的误判，同时在医生输入端设置加密与编码模块在信息传递过程中对信息加密，进一步保护了患者的隐私，在医生输入端设置模糊判断模块筛选剔除掉会诊专家的诊疗复判信息中的不确定信息，减少了诊疗信息与诊疗复判信息对比的运算量，提高了主治医生的诊断效率和准确率。
进一步，区块链设有追溯机制。
有益效果：区块链设置追溯机制，便于主治医生能够有效的进行病根溯源，家族遗传溯源等，进而提高诊断的准确性。
进一步，诊疗信息包括病患病情诊断信息、病理辩证信息、针灸穴位及施针方案信息、推拿理疗信息和中药用药信息。
有益效果：将诊疗信息分为多个类别，便于模糊判断和自对比时信息更匹配，减少运算难度，进而提高结果的准确性。
进一步，加密与解码模块采用双线性运算和哈希运算进行信息的加密与解码，包括加密步骤S1和解码步骤S2，其中发送信息的医生输入端为加密方，接收信息的医生输入端为解密方。
有益效果：加密与解码模块采用双线性运算和哈希运算进行信息的加密与解码，确保了信息传输的安全性和有效性。
进一步，加密与解码模块的加密步骤S1具体如下：
S11、加密与解码模块生成初始化参数{P1、P2、G1、G2、GT、e、H1、H2、H3}；
S12、加密与解码模块随机生成主密钥s0，根据主密钥s0计算主公钥Ppub，并发布公共参数PP,其中Ppub＝[s0]·P2，PP＝<G1,G2,GT,P1,P2,Ppub,H1,H2,H3,e>；
S13、加密与解码模块生成标识为Ia的医生输入端生成签名身份私钥Da和身份公钥Pa,其中Da＝[s0]·H1(Ia)，Pa＝H1(Ia)；
S14、加密方根据随机参数r和解密方身份标识，结合主公钥和双线性映射e计算得到B＝e(H1(I1),Ppub)r；
S15、根据随机参数r和公开参数P2，计算第一密文C1，C1＝[r]·P2；
S16、加密方利用哈希函数H2计算第三密钥部件K3，K3＝H2(C1,B)，将第三密钥部件K3拆解为第一密钥部件K1和第二密钥部件K2，即K3＝K1K2，且第一密钥部件K1和第二密钥部件K2是比特串；
S17、加密方基于第一密钥部件K1，进行明文加密运算，得到第二密文C2,基于第一密钥部件K1和第二密文C2，生成第三密文C3和第四密文C，并发送至解密方，其中
Figure BDA0003962509550000031
C3＝H3(C2,K2)，C＝<C1,C2,C3>。
有益效果：本方案基于哈希运算和身份加密，构建密钥结构，在保证信息传输的安全性和有效性的同时，简化了运算流程，提高了诊断效率。
进一步，加密与解码模块的解码步骤S2具体如下：
S21、解密方接收到第四密文后，根据与自身身份标识I1对应的身份私钥D1计算B＝e(D1,C1)；
S22、基于B和K3＝K1K2＝H2(C1,B)计算得到第一密钥部件K1，解密出明文M，
Figure BDA0003962509550000041
S23、解密方验证第四密文的合法性，根据分裂出的所述第二密钥部件K2计算并判断H3(C2，K2)是否等于所述第三密文C3，若成立则证明所述第四密文C合法，解密出的明文可信。
有益效果：本方案基于哈希运算和身份加密，构建密钥结构，在保证信息传输的安全性和有效性的同时，简化了运算流程，提高了诊断效率。
进一步，模糊判断模块采用构建模糊评价矩阵对诊疗复判信息中的不确定因素进行筛选，具体步骤如下：
步骤一：定义hij诊疗复判信息i中的不确定属性j的的评估值；
步骤二：基于hij构建模糊评价矩阵H，表达式为：
Figure BDA0003962509550000042
其中，m为诊疗复判信息数量，n为不确定属性j的数量。
有益效果：模糊判断模块采用构建模糊评价矩阵对诊疗复判信息中的不确定因素进行筛选，减少了诊疗信息与诊疗复判信息对比的运算量，提高了主治医生的诊断效率和准确率。
进一步，模糊判断模块基于模糊评价矩阵H，采用Fisher算法对诊疗复判信息进行降维处理，并剔除诊疗复判信息中的不确定信息。
有益效果：模糊判断模块基于模糊评价矩阵H，采用Fisher算法对诊疗复判信息进行降维处理，并剔除诊疗复判信息中的不确定信息，减少了诊疗信息与诊疗复判信息对比的运算量，进一步提高了主治医生的诊断效率和准确率。
附图说明
图1为本发明实施例的模块示意图。
图2为本发明实施例的医生输入端的模块示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：公有链1、病患输入端2、医生输入端3。
实施例基本如附图1-图2所示：
一种区块链的中医针灸信息共识识别系统，包括公有链1，公有链1信号连接有病患输入端2和若干医生输入端3，病患输入端2包括公钥和信息输入模块，医生输入端3包括私钥、信息接收模块、交易生成模块、诊疗信息输入模块、加密与编码模块、模糊判断模块和自对比模块；且信息共识识别系统的逻辑判断包括：当病患选定主治医生后，该主治医生的医生输入端3作为主治医生输入端，主治医生输入端的私钥与病患输入端2的公钥匹配对接，余下医生输入端3作为会诊专家输入端，用于复判病患的病情；
其中，信息输入模块用于病患输入身份信息和病情描述信息；
交易生成模块用于主治医生接收病患的信息后生成交易单；
诊疗信息输入模块用于医生对病患的病情描述信息进行病情诊断后输入诊疗信息；
加密与编码模块用于诊疗信息传输前的加密和接收信息后的解密；
模糊判断模块用于筛选剔除掉会诊专家的诊疗复判信息中的不确定信息；
自对比模块用于主治医生的诊疗信息与会诊专家经模糊判断后的诊疗复判信息对比。
一种区块链的中医针灸信息共识识别系统的使用方法如下：
病患选定主治医生后，病患输入端2的公钥与主治医生输入端的私钥匹配对接，在病患输入端输入身份信息和病情描述信息传递至主治医生输入端，交易生成模块接收到身份信息和病情描述信息后生成交易单，并向公有链1申请区块；
主治医生根据病情描述信息作出诊断并将诊疗信息输入诊疗信息输入模块，再经加密与编码模块对病情描述信息和诊疗信息加密后传递至会诊专家输入端，会诊专家接收信息后使用加密与编码模块解密，会诊专家对病情描述信息作诊疗复判得到诊疗复判信息，加密后传递回主治医生输入端；
其中加密步骤S1如下：
S11、加密与解码模块生成初始化参数{P1、P2、G1、G2、GT、e、H1、H2、H3}；
S12、加密与解码模块随机生成主密钥s0，根据主密钥s0计算主公钥Ppub，并发布公共参数PP,其中Ppub＝[s0]·P2，PP＝<G1,G2,GT,P1,P2,Ppub,H1,H2,H3,e>；
S13、加密与解码模块生成标识为Ia的医生输入端生成签名身份私钥Da和身份公钥Pa,其中Da＝[s0]·H1(Ia)，Pa＝H1(Ia)；
S14、加密方根据随机参数r和解密方身份标识，结合主公钥和双线性映射e计算得到B＝e(H1(I1),Ppub)r；
S15、根据随机参数r和公开参数P2，计算第一密文C1，C1＝[r]·P2；
S16、加密方利用哈希函数H2计算第三密钥部件K3，K3＝H2(C1,B)，将第三密钥部件K3拆解为第一密钥部件K1和第二密钥部件K2，即K3＝K1||K2，且第一密钥部件K1和第二密钥部件K2是比特串；
S17、加密方基于第一密钥部件K1，进行明文加密运算，得到第二密文C2,基于第一密钥部件K1和第二密文C2，生成第三密文C3和第四密文C，并发送至解密方，其中
Figure BDA0003962509550000061
C3＝H3(C2,K2)，C＝<C1,C2,C3>。
解码步骤S2如下：
S21、解密方接收到第四密文后，根据与自身身份标识I1对应的身份私钥D1计算B＝e(D1,C1)；
S22、基于B和K3＝K1||K2＝H2(C1,B)计算得到第一密钥部件K1，解密出明文M，
Figure BDA0003962509550000062
S23、解密方验证第四密文的合法性，根据分裂出的所述第二密钥部件K2计算并判断H3(C2，K2)是否等于所述第三密文C3，若成立则证明所述第四密文C合法，解密出的明文可信。
本方案基于哈希运算和身份加密，构建密钥结构，在保证信息传输的安全性和有效性的同时，简化了运算流程，提高了诊断效率。
主治医生输入端解密后采用模糊判断模块筛选诊疗复判信息中的不确定信息，筛选步骤如下：
步骤一：定义hij诊疗复判信息i中的不确定属性j的的评估值；
步骤二：基于hij构建模糊评价矩阵H，表达式为：
Figure BDA0003962509550000071
其中，m为诊疗复判信息数量，n为不确定属性j的数量。
模糊判断模块基于模糊评价矩阵H，采用Fisher算法对诊疗复判信息进行降维处理，并剔除诊疗复判信息中的不确定信息，减少了诊疗信息与诊疗复判信息对比的运算量，进一步提高了主治医生的诊断效率和准确率。
筛选后，采用Fisher算法对诊疗复判信息进行降维处理，并剔除诊疗复判信息中的不确定信息。
主治医生输入端采用自对比模块对主治医生的诊疗信息与会诊专家经模糊判断后的诊疗复判信息作对比，若主治医生的诊疗信息与会诊专家经模糊判断后的诊疗复判信息重叠率大于50％，则主治医生的诊疗信息有效，形成区块链，并将诊疗信息发送给病患；若主治医生的诊疗信息与会诊专家经模糊判断后的诊疗复判信息重叠率小于50％，则主治医生的诊疗信息无效，取消区块申请。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.一种区块链的中医针灸信息共识识别系统，其特征在于：包括公有链，公有链信号连接有病患输入端和若干医生输入端，病患输入端包括公钥和信息输入模块，医生输入端包括私钥、信息接收模块、交易生成模块、诊疗信息输入模块、加密与编码模块、模糊判断模块和自对比模块；且信息共识识别系统的逻辑判断包括：当病患选定主治医生后，该主治医生的医生输入端作为主治医生输入端，主治医生输入端的私钥与病患输入端的公钥匹配对接，余下医生输入端作为会诊专家输入端，用于复判病患的病情；
其中，信息输入模块用于病患输入身份信息和病情描述信息；
交易生成模块用于主治医生接收病患的信息后生成交易单；
诊疗信息输入模块用于医生对病患的病情描述信息进行病情诊断后输入诊疗信息；
加密与编码模块用于诊疗信息传输前的加密和接收信息后的解密；
模糊判断模块用于筛选剔除掉会诊专家的诊疗复判信息中的不确定信息；
自对比模块用于主治医生的诊疗信息与会诊专家经模糊判断后的诊疗复判信息对比，若主治医生的诊疗信息与会诊专家经模糊判断后的诊疗复判信息重叠率大于50％，则主治医生的诊疗信息有效，若主治医生的诊疗信息与会诊专家经模糊判断后的诊疗复判信息重叠率小于50％，则主治医生的诊疗信息无效。
2.根据权利要求1所述的区块链的中医针灸信息共识识别系统，其特征在于：区块链设有追溯机制。
3.根据权利要求1所述的区块链的中医针灸信息共识识别系统，其特征在于：诊疗信息包括病患病情诊断信息、病理辩证信息、针灸穴位及施针方案信息、推拿理疗信息和中药用药信息。
4.根据权利要求1所述的区块链的中医针灸信息共识识别系统，其特征在于：加密与解码模块采用双线性运算和哈希运算进行信息的加密与解码，包括加密步骤S1和解码步骤S2，其中发送信息的医生输入端为加密方，接收信息的医生输入端为解密方。
5.根据权利要求4所述的区块链的中医针灸信息共识识别系统，其特征在于：加密与解码模块的加密步骤S1具体如下：
S11、加密与解码模块生成初始化参数{P1、P2、G1、G2、GT、e、H1、H2、H3}；
S12、加密与解码模块随机生成主密钥s0，根据主密钥s0计算主公钥Ppub，并发布公共参数PP,其中Ppub＝[s0]·P2，PP＝<G1,G2,GT,P1,P2,Ppub,H1,H2,H3,e>；
S13、加密与解码模块生成标识为Ia的医生输入端生成签名身份私钥Da和身份公钥Pa,其中Da＝[s0]·H1(Ia)，Pa＝H1(Ia)；
S14、加密方根据随机参数r和解密方身份标识，结合主公钥和双线性映射e计算得到B＝e(H1(I1),Ppub)r；
S15、根据随机参数r和公开参数P2，计算第一密文C1，C1＝[r]·P2；
S16、加密方利用哈希函数H2计算第三密钥部件K3，K3＝H2(C1,B)，将第三密钥部件K3拆解为第一密钥部件K1和第二密钥部件K2，即K3＝K1||K2，且第一密钥部件K1和第二密钥部件K2是比特串；
S17、加密方基于第一密钥部件K1，进行明文加密运算，得到第二密文C2,基于第一密钥部件K1和第二密文C2，生成第三密文C3和第四密文C，并发送至解密方，其中
Figure FDA0003962509540000021
C3＝H3(C2,K2)，C＝<C1,C2,C3>。
6.根据权利要求4所述的区块链的中医针灸信息共识识别系统，其特征在于：加密与解码模块的解码步骤S2具体如下：
S21、解密方接收到第四密文后，根据与自身身份标识I1对应的身份私钥D1计算B＝e(D1,C1)；
S22、基于B和K3＝K1||K2＝H2(C1,B)计算得到第一密钥部件K1，解密出明文M，
Figure FDA0003962509540000022
S23、解密方验证第四密文的合法性，根据分裂出的所述第二密钥部件K2计算并判断H3(C2，K2)是否等于所述第三密文C3，若成立则证明所述第四密文C合法，解密出的明文可信。
7.根据权利要求1所述的区块链的中医针灸信息共识识别系统，其特征在于：模糊判断模块采用构建模糊评价矩阵对诊疗复判信息中的不确定因素进行筛选，具体步骤如下：
步骤一：定义hij诊疗复判信息i中的不确定属性j的的评估值；
步骤二：基于hij构建模糊评价矩阵H，表达式为：
Figure FDA0003962509540000023
其中，m为诊疗复判信息数量，n为不确定属性j的数量。
8.根据权利要求7所述的区块链的中医针灸信息共识识别系统，其特征在于：模糊判断模块基于模糊评价矩阵H，采用Fisher算法对诊疗复判信息进行降维处理，并剔除诊疗复判信息中的不确定信息。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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