常先正 黃廣銘 梅子宇 王萌槊

摘要：在2020年新型冠狀病毒爆發(fā)背景下，建立有效聯(lián)防聯(lián)控的傳染病防治平臺(tái)迫在眉睫。本文通過(guò)探討如何利用“去中心化”、“可溯源性”的區(qū)塊鏈技術(shù)的新型應(yīng)用模式以改進(jìn)發(fā)展疫情直報(bào)系統(tǒng)，為我國(guó)的疫情防控提供新思路與智力支持。

關(guān)鍵詞：防控疫情;區(qū)塊鏈技術(shù);信息直通

一、引言

2020年年初，一場(chǎng)突如其來(lái)的新型冠狀病毒疫情在武漢傳播，在黨的領(lǐng)導(dǎo)和全國(guó)人民的共同努力之下，我國(guó)疫情防控取得了階段性勝利，而世界其它地區(qū)目前仍然處于疫情發(fā)展的上升期，疫情結(jié)束的日子仍然遙遙無(wú)期。世界已進(jìn)入信息時(shí)代，靠傳統(tǒng)的群體免疫法方法會(huì)造成長(zhǎng)周期的損失。因此，建立一個(gè)有效的聯(lián)防聯(lián)控的傳染病防治平臺(tái)顯得至關(guān)重要，而在這次武漢疫情爆發(fā)初期，中國(guó)疾病預(yù)防控制信息系統(tǒng)（疫情直報(bào)系統(tǒng)）由于自身機(jī)制等原因并沒(méi)有及時(shí)收到新冠疫情的相關(guān)信息資料，錯(cuò)過(guò)了控制疫情的黃金時(shí)期。區(qū)塊鏈技術(shù)本質(zhì)上是一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，具有防偽、追溯、公開(kāi)透明、集體維護(hù)等特點(diǎn)，可廣泛、快速、有效地收集到真實(shí)的信息。面對(duì)改進(jìn)疫情防控系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)需要，本文將基于區(qū)塊鏈技術(shù)，探索建立有效的傳染病防治平臺(tái)系統(tǒng)的有效途徑。

二、文獻(xiàn)綜述

隨著互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)逐漸成熟，早在疫情爆發(fā)的前幾年學(xué)術(shù)界就開(kāi)始了建設(shè)有效的傳染病防控平臺(tái)做了相關(guān)研究。如：王國(guó)棟（2019）《基于大數(shù)據(jù)的醫(yī)療集成平臺(tái)技術(shù)及應(yīng)用打通醫(yī)院信息化系統(tǒng)間的壁壘》創(chuàng)新性地提出實(shí)現(xiàn)醫(yī)療系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的有效共享和醫(yī)療信息的有效集成，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)及商業(yè)技能建立多維度的醫(yī)院運(yùn)營(yíng)分析與決策支持系統(tǒng)的觀點(diǎn)。紀(jì)煬（2019）《通過(guò)研究提出旨在收集與整合全球重要傳染病的分布》提出了基于地理信息系統(tǒng)建立方便靈活的流行病學(xué)偵察與傳播風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)平臺(tái)的觀點(diǎn)。

國(guó)家政策也有相關(guān)的扶持和指導(dǎo)，國(guó)家工業(yè)和信息化部印發(fā)了《大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，在第四點(diǎn)“重要任務(wù)和重大工程”中強(qiáng)調(diào)要加快關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，支持區(qū)塊鏈等前沿技術(shù)創(chuàng)新，支持技術(shù)服務(wù)與行業(yè)深度融合?；趨^(qū)塊鏈技術(shù)，阿里健康（現(xiàn)名醫(yī)鹿）通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在區(qū)塊鏈上來(lái)解決信息孤島所帶來(lái)的隱患，建立醫(yī)藥數(shù)據(jù)安全應(yīng)用、管理規(guī)范，加強(qiáng)了互聯(lián)網(wǎng)與實(shí)時(shí)醫(yī)療防控的聯(lián)系。

綜上，互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療數(shù)據(jù)平臺(tái)在不斷的進(jìn)行創(chuàng)新，不斷實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與醫(yī)療的結(jié)合。目前國(guó)內(nèi)外都在建立社會(huì)性的數(shù)據(jù)醫(yī)療平臺(tái)，但在提高數(shù)據(jù)的有用性和客觀性、保密性等方面仍存在欠缺。中國(guó)的疫情防控系統(tǒng)需要新技術(shù)的改革以推進(jìn)改良中國(guó)的醫(yī)療數(shù)據(jù)平臺(tái)，而通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)，可以為這一難題提供一定的幫助。

三、可行性分析

2003年SARS襲擊中國(guó)之后，中國(guó)花重金在疾控系統(tǒng)打造了中國(guó)傳染直報(bào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以直接報(bào)告上下相關(guān)部門(mén)、并且系統(tǒng)內(nèi)報(bào)告可以即刻進(jìn)行。直報(bào)系統(tǒng)發(fā)揮了一定的作用，但其平臺(tái)架構(gòu)、數(shù)據(jù)和模型都是基于2008年系統(tǒng)正式運(yùn)行的技術(shù)，系統(tǒng)存在著形式僵化，填卡信息量復(fù)雜、審查問(wèn)責(zé)難、報(bào)告卡內(nèi)容各地不相同等問(wèn)題，影響了網(wǎng)絡(luò)傳報(bào)時(shí)間及其準(zhǔn)確度。此外還有相關(guān)的疾控中心中心化的決策機(jī)制，人工干預(yù)和審核機(jī)構(gòu)降低上報(bào)效率的外部干預(yù)問(wèn)題。這就會(huì)損耗許多反應(yīng)時(shí)間，造成疫情的空窗期。

區(qū)塊鏈可以通過(guò)基于密碼學(xué)保證的不可篡改、不可偽造及數(shù)據(jù)傳輸訪問(wèn)安全的去中心化分布式賬本來(lái)達(dá)到相關(guān)應(yīng)用，并且它具有可溯源的特性，容易在疫情防控中找到數(shù)據(jù)源頭。區(qū)塊鏈技術(shù)將數(shù)據(jù)上傳到疫情防控協(xié)同系統(tǒng)后，可實(shí)現(xiàn)安全加密，提高數(shù)據(jù)的獲得效率和安全性，還使數(shù)據(jù)具有不可篡改性，增強(qiáng)數(shù)據(jù)的公信力。通過(guò)數(shù)據(jù)的整合，我們可以通過(guò)數(shù)據(jù)可視化的作用來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)醫(yī)療，加強(qiáng)數(shù)據(jù)地圖與區(qū)塊鏈對(duì)疫情直報(bào)系統(tǒng)的作用，進(jìn)一步去中心化和相關(guān)的數(shù)據(jù)源可以進(jìn)一步完善防控機(jī)制和追責(zé)制度，其可溯源的特征可以提高數(shù)據(jù)的可信程度，為疫情防控提供可信數(shù)據(jù)化支撐，為政府部門(mén)精準(zhǔn)施策提供決策輔助。

四、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一個(gè)去中心化的數(shù)據(jù)庫(kù)，一串使用密碼學(xué)方法相關(guān)聯(lián)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊，每一個(gè)數(shù)據(jù)塊中包含了一類(lèi)信息，用于驗(yàn)證其信息的有效性和生成下一個(gè)區(qū)塊。它利用了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)驗(yàn)證與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點(diǎn)共識(shí)算法來(lái)生成和更新數(shù)據(jù)，并利用密碼學(xué)的方式保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問(wèn)的安全。

由于區(qū)塊鏈有去中心化、不可篡改性、安全可靠與可溯源性、集體維護(hù)性的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于我們打造新疫情防控平臺(tái)有非常大的幫助，彌補(bǔ)了我國(guó)之前的疫情直報(bào)系統(tǒng)基層信息上報(bào)難、各流程之間不準(zhǔn)確、不對(duì)稱、延擱等難以解決的缺陷。將區(qū)塊鏈作為新疫情防控情報(bào)系統(tǒng)的核心技術(shù)，運(yùn)用其優(yōu)勢(shì)維護(hù)信息安全、追溯疫情源頭，充分利用信息，爭(zhēng)分奪秒，可以最大效率地進(jìn)行醫(yī)療防控。

應(yīng)用層

在收集信息的第一步，我們會(huì)根據(jù)專家組所需要的信息，結(jié)合醫(yī)療部門(mén)的意見(jiàn)制定相應(yīng)的問(wèn)卷調(diào)查卡作為收集疫情信息的媒介。用戶在進(jìn)行實(shí)名驗(yàn)證、身份核實(shí)之后，依據(jù)相應(yīng)步驟的提示填寫(xiě)自身狀況表?？蛻舳耸占脩籼钪频男畔?，在經(jīng)過(guò)醫(yī)療結(jié)構(gòu)進(jìn)行基本審查基礎(chǔ)之后，會(huì)進(jìn)入到系統(tǒng)相應(yīng)的區(qū)塊進(jìn)行儲(chǔ)存。一旦信息經(jīng)過(guò)驗(yàn)證并添加至區(qū)塊鏈，就會(huì)永久的存儲(chǔ)起來(lái)，數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性將得到保證。

信息層

數(shù)據(jù)區(qū)塊和相關(guān)數(shù)據(jù)會(huì)被進(jìn)行封裝。寫(xiě)入?yún)^(qū)塊的內(nèi)容將備份復(fù)制到各節(jié)點(diǎn)中，各節(jié)點(diǎn)都擁有最新的完整數(shù)據(jù)庫(kù)拷貝且所有的記錄信息都是公開(kāi)的，任何人通過(guò)公開(kāi)的接口都可查詢區(qū)塊數(shù)據(jù)。各區(qū)塊相當(dāng)于一個(gè)共享數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)于其中的數(shù)據(jù)或信息，具有不可偽造、全程留痕、可以追溯、公開(kāi)透明、集體維護(hù)等特征?；谶@些特征，區(qū)塊鏈技術(shù)為這些上報(bào)的疫情信息奠定了堅(jiān)實(shí)的“信任”基礎(chǔ)，專家組可以對(duì)這些信息進(jìn)行最大程度的利用，以及時(shí)、準(zhǔn)確地做出決策。

系統(tǒng)層

各平臺(tái)之間可以實(shí)現(xiàn)信息共享、實(shí)時(shí)交流、共同協(xié)作，以減少平臺(tái)之間的認(rèn)知誤差，將疫情防控工作落實(shí)到位。這樣的功能主要取決于區(qū)塊鏈去中心化決定的集體維護(hù)性。傳統(tǒng)中心化機(jī)構(gòu)通常要身兼三職：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)者、數(shù)據(jù)管理者和數(shù)據(jù)分析者。區(qū)塊鏈則以對(duì)等的方式由各參與方共同維護(hù)，各方權(quán)責(zé)明確，無(wú)需向第三方機(jī)構(gòu)讓渡權(quán)利，實(shí)現(xiàn)共同協(xié)作，這對(duì)疫情防控工作和起著至關(guān)重要的作用。

管理層

將最準(zhǔn)確、有效、及時(shí)的信息傳遞給決策專家組。專家組進(jìn)行研究，制定防控措施及發(fā)布公共醫(yī)療消息。

五、 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，利用區(qū)塊鏈技術(shù)分布式存儲(chǔ)、不可篡改性、可追溯性等特性，結(jié)合疫情聯(lián)動(dòng)防控方面的需求，創(chuàng)新性地采用管理鏈和多區(qū)塊鏈相結(jié)合的父子區(qū)塊鏈模式，構(gòu)建了一個(gè)共享能力強(qiáng)、可拓展性強(qiáng)及安全性高的疫情防控情報(bào)系統(tǒng)模型。該系統(tǒng)模型為疫情防控情報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)提供了新的思路。下一步的研究重點(diǎn)是進(jìn)行系統(tǒng)原型的具體實(shí)現(xiàn)，并通過(guò)模擬測(cè)試驗(yàn)證其在數(shù)據(jù)共享及聯(lián)防聯(lián)控方面的優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃茂漢.《基于區(qū)塊鏈技術(shù)的疫情防控情報(bào)系統(tǒng)模型研究》[J/OL].情報(bào)學(xué). https：//kns.cnki.net/kcms/detail/22.1264.G2.20200911.1534.030.html

[2] 賈 斌，張 陽(yáng)等. 基于區(qū)塊鏈的快速智能決策與協(xié)同防控機(jī)制研究[J]. 山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版）2020（5）：23-30

[3]付嚴(yán)，郭文強(qiáng)等. 區(qū)塊鏈在新型冠狀病毒突發(fā)事件的應(yīng)用[J].齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2020（5）：84-87

[4] 區(qū)塊鏈的優(yōu)勢(shì)有哪些.星球日?qǐng)?bào)2019-12-28