如今衛(wèi)生機(jī)構(gòu)面臨著越來越多的公眾監(jiān)督與部門監(jiān)管，迫切需要建立起患者與衛(wèi)生部門的有效信任機(jī)制。電子病歷是醫(yī)療機(jī)構(gòu)對患者進(jìn)行臨床診療、指導(dǎo)干預(yù)等醫(yī)療服務(wù)的完整記錄，不僅是醫(yī)院信息系統(tǒng)的核心組成，更是醫(yī)療糾紛治理過程中的重要佐證。

“聯(lián)盟區(qū)塊鏈”作為區(qū)塊鏈技術(shù)的3.0階段，在“分布式存儲、點(diǎn)對點(diǎn)傳輸、加密與共識”等基礎(chǔ)之上，實(shí)現(xiàn)了“跨機(jī)構(gòu)可信協(xié)同”的“社會編程框架”。將其用于診療核心數(shù)據(jù)（這里尤指電子病歷）的創(chuàng)新治理：無人值守（算法自治）、數(shù)據(jù)可信（迭代加密）、多機(jī)構(gòu)共識（機(jī)構(gòu)聯(lián)盟及協(xié)商校驗(yàn)）、數(shù)據(jù)自主（患者授權(quán)查閱）。可實(shí)現(xiàn)“多中心化”的電子病歷可信存儲與校驗(yàn)系統(tǒng)，在保障患者權(quán)益的同時，也將極大地提升醫(yī)院和衛(wèi)生管理部門的公信力。

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區(qū)塊鏈的技術(shù)本質(zhì)及其三個發(fā)展階段

近年來，在外界看來非常神秘的加密數(shù)字貨幣（如比特幣等）等產(chǎn)品與相關(guān)的社會事件，讓一種叫作“區(qū)塊鏈”的技術(shù)走進(jìn)了公眾的視野。區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多方參與、智能協(xié)同、分布式對等、共享與透明的網(wǎng)絡(luò)規(guī)則，不僅成為了前沿金融科技的核心代表技術(shù)，并逐漸受到社會各個行業(yè)領(lǐng)域甚至是政府機(jī)關(guān)和國際組織的高度重視，在國務(wù)院印發(fā)的《“十三五”國家信息化規(guī)劃》中，區(qū)塊鏈技術(shù)亦被首次列入，并迎來了重大的發(fā)展機(jī)遇。區(qū)塊鏈甚至被認(rèn)為是自互聯(lián)網(wǎng)誕生以來最為顛覆性的技術(shù)。

古往今來，人類的無數(shù)發(fā)明都是為了建立信任，例如古代的“兵符”，近現(xiàn)代的電話、電報、數(shù)字證書等；事實(shí)上，區(qū)塊鏈技術(shù)的本質(zhì)就是建立信任的新型工具（第五代加密技術(shù)），從其誕生以來已經(jīng)歷了三個階段：

（1）2009年1月3日，以比特幣為代表的產(chǎn)品橫空出世，區(qū)塊鏈技術(shù)初次得到關(guān)注；除了比特幣產(chǎn)品，沒有技術(shù)框架，不能進(jìn)行定制化開發(fā)（只能在比特幣產(chǎn)品上進(jìn)行二次開發(fā)，僅限于數(shù)字貨幣）。事實(shí)上，比特幣只是通過算法保障和賦予了三個貨幣屬性：基于“工作量證明”的共識算法，其哈希難度賦予了稀缺性；分布式存儲與基于時序的密碼記賬賦予了持久性；挖礦的獎賞機(jī)制賦予了群體性。

（2）2013年底，VitalikButerin發(fā)布并推出了名為“Ethereum/以太坊”的開源的區(qū)塊鏈底層系統(tǒng)，像安卓一樣，以太坊提供了非常豐富的API和接口，能讓任何人能在區(qū)塊鏈上實(shí)現(xiàn)智能合約并快速開發(fā)出各種各樣的區(qū)塊鏈應(yīng)用。目前已經(jīng)有超過200多個應(yīng)用在以太坊上開發(fā)。

（3）隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，其去中心化、數(shù)據(jù)防偽等功能在其他領(lǐng)域也逐步受到重視。區(qū)塊鏈不再局限于金融領(lǐng)域，而是擴(kuò)展到仲裁、公證、域名、審計、醫(yī)療、郵件、投票、簽證、物流等整個社會領(lǐng)域，為實(shí)現(xiàn)社會治理提供了新的理念和模式，這就是“區(qū)塊鏈3.0”，也被稱為“社會化編程技術(shù)框架”。區(qū)別于比特幣和以太坊為代表的“公有鏈”技術(shù)平臺，又陸續(xù)誕生了以R3Corda為代表的“私有鏈”技術(shù)平臺、以Hyperledger名下的Fabric為代表的“聯(lián)盟鏈”平臺。

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“聯(lián)盟區(qū)塊鏈+電子病歷治理”應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

如圖1所示，是“聯(lián)盟區(qū)塊鏈+電子病歷數(shù)據(jù)治理系統(tǒng)”的具體技術(shù)架構(gòu)設(shè)計。需要強(qiáng)調(diào)的是，虛線框中的系統(tǒng)與衛(wèi)生服務(wù)（醫(yī)院）機(jī)構(gòu)是一一對應(yīng)的（醫(yī)院有幾家，虛線框中的系統(tǒng)就存在幾套；以2家醫(yī)院+2家行政機(jī)構(gòu)形成的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)為例，虛線框中的系統(tǒng)就應(yīng)該獨(dú)立實(shí)施2套。對于區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量為N的情況，可以綜合加以類推（已建成區(qū)域統(tǒng)一衛(wèi)生信息數(shù)據(jù)庫的情況例外）。

如圖2所示，是該系統(tǒng)在宏觀上的應(yīng)用展示：將來自電子病歷的診療核心信息的哈希摘要存貯在區(qū)塊鏈上，利用區(qū)塊數(shù)據(jù)不可篡改和聯(lián)盟節(jié)點(diǎn)廣播的特點(diǎn)，一旦電子病歷被修改過，即可做到電子病歷數(shù)據(jù)在全網(wǎng)范圍內(nèi)的異地仲裁和可信比對。該系統(tǒng)已經(jīng)投放在深圳市南山區(qū)醫(yī)院集團(tuán)作為科研測試使用，測試結(jié)果表明：無論是司法機(jī)構(gòu)、仲裁機(jī)構(gòu)又或者是用戶，都可以通過查詢和比對原始存證HASH和數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)數(shù)據(jù)HASH，可以一種“絕對不可抵賴”的方式有效仲裁診療數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)篡改行為，能有效地提高醫(yī)療糾紛過程中的治理效能和公信力。

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從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息安全層面解決公有鏈，將是下一步重點(diǎn)研究的方向

本項目架設(shè)在深圳市南山區(qū)人民醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)，開辟了四個節(jié)點(diǎn)以模擬衛(wèi)生服務(wù)和管理機(jī)構(gòu)，經(jīng)閉環(huán)測試表明可以有效地服務(wù)于醫(yī)療糾紛治理中的數(shù)據(jù)采信與取證問題；在進(jìn)一步通過安全與性能、管理效能評測后，未來將很快部署在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中，必能極大地提高衛(wèi)生服務(wù)與行政機(jī)構(gòu)的公信力。

本項目的大部分工作還處于科研初期階段，今后還需要繼續(xù)在以下方面進(jìn)行更加深入、細(xì)劃、綜合的研究。

（1）“主鏈+側(cè)鏈”前沿應(yīng)用的探索與研究。本項目雖然實(shí)現(xiàn)了一個基于區(qū)塊鏈的醫(yī)療糾紛治理系統(tǒng)，但其本質(zhì)上只是保障電子病歷信息不被篡改的技術(shù)手段；如能進(jìn)一步基于“主鏈+側(cè)鏈”的技術(shù)架構(gòu)，將電子病歷的哈希摘要和文本信息（加密）分別存儲在區(qū)塊鏈（病歷哈希鏈和病歷鏈）上，則不僅可以做到數(shù)據(jù)的篡改比對監(jiān)督，還能做到電子病歷數(shù)據(jù)在全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)范圍內(nèi)的異地仲裁與可信查閱。

（2）基于公有鏈社會治理應(yīng)用的探索與研究。區(qū)塊鏈架構(gòu)是一種分布式的架構(gòu)，其部署模式有公共鏈、聯(lián)盟鏈、私有鏈三種，對應(yīng)的是去中心化分布式系統(tǒng)、部分去中心化分布式系統(tǒng)和弱中心分布式系統(tǒng)。對于本項目這種典型的去中心化、建立信任的社會治理應(yīng)用來說，采用公有鏈在制度層面是最佳選擇，然而公有鏈技術(shù)在運(yùn)營機(jī)制的管理層面（獎勵機(jī)制的行政可替代方案）、運(yùn)行效能的技術(shù)層面存在著瓶頸。從公共管理與行政管理的角度，探索公有鏈的行政運(yùn)營機(jī)制；從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息安全層面解決公有鏈（例如“閃電網(wǎng)絡(luò)”“隔離見證”等新技術(shù)），將是下一步重點(diǎn)研究的方向。

（3）區(qū)塊鏈共識算法體系理論的完善與發(fā)展。共識算法簡單來說就是讓不同節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)保持一致性與正確性，是去中心化協(xié)同應(yīng)用的重要基礎(chǔ)和構(gòu)筑區(qū)塊鏈信任特性的基礎(chǔ)。本項目使用的Fabric框架基于經(jīng)典的PBEF（拜占庭容錯）算法，然而Fischer-Lynch-Paterson定理已經(jīng)證明：“在一個多進(jìn)程異步系統(tǒng)中，只要有一個進(jìn)程不可靠，那么就不存在一個協(xié)議能保證有限時間內(nèi)使所有進(jìn)程達(dá)成一致”。由此可見在異步通信的情況下，PBEF算法的應(yīng)用并不樂觀；然而分布式系統(tǒng)又不能完全依靠同步通信（性能和效率非常低）。因此尋找一種實(shí)用的解決拜占庭將軍問題的算法仍然是分布式計算領(lǐng)域中的一個重要問題。

（4）項目實(shí)施過程中，存在著區(qū)塊鏈底層技術(shù)平臺選型難、兼容性差等諸多問題。本項目課題組成員已著手合作開發(fā)用于快速開發(fā)區(qū)塊鏈應(yīng)用的區(qū)塊鏈中間件產(chǎn)品。中間件能封裝多種異構(gòu)的區(qū)塊鏈技術(shù)平臺，向區(qū)塊鏈應(yīng)用提供統(tǒng)一的API接口，使得實(shí)際項目可以隨時切換區(qū)塊鏈底層技術(shù)平臺，也不用再去研究和擔(dān)心編程語言、設(shè)計風(fēng)格、適用場景中存在著不確定性等風(fēng)險問題。