区块链和业务流程管理在医疗保健,特别是对于COVID-19病例

文摘

从这个全球健康灾难,卫生行业正在寻找一种新技术来监控和减轻COVID-19感染。准确和可靠的数据需要被监视,防止冠状病毒的扩散。然而,缺乏一致的数据在现有技术。各种实体例子、医学实验室和公立医院能够提供冠状病毒感染患者的数据。然而,这些信息可能不准确,因为它不是监督和记录正确。本文提出一种区块链和业务流程管理(BBPM)系统在医疗来解决这些问题。该系统可以跟踪冠状病毒扩散的关键和发现更危险的病人和非常精通控制疾病。BBPM可以利用数字并发数据库,包括信息利用和分布在一个宽,分散,公开访问网络。使用blockchains医疗部门预计将彻底改变行业在许多地区,主要是因为集中在当前卫生技术抑制信息共享,导致缺乏保密。此外,BBPM可以帮助监督冠状病毒感染的扩散全球利用区块链网络个人的移动设备。 Protecting patient information is one of the critical strengths of BBPM. Participating BBPM nodes can be governments, hospitals, testing labs, or patients. In addition, the digital ledger has a few documents, including patient reports, consequences, the condition of treatment, and a summary of discharge. The BBPM system is categorized into four processes. In the first process, the patient is analyzed and diagnosed by a testing lab to detect any early signs of COVID-19 infection. A sample of the patients was taken. If it is positive, the second process begins. In the second process, the patient is isolated and begins treatment for a minimum of 14 days. If the patient’s health condition is improving, the third process begins. In the third process, the patients were retested for COVID-19. If the patient sample is negative, the patient is discharged, and an outline is created. During discharge, the patient pays the hospital for treatment. However, if the patient sample is positive, the isolation period is continued for another 14 days. In the last process, the details of total COVID-19 are confirmed, recovered, and death cases are conveyed to the government by the testing labs and hospitals. Patient records are stored for upcoming usage; their confidentiality is maintained when distributed on a larger scale. BBPM can guarantee the security and accuracy of patients’ recorded data.

1。介绍

整个世界正在称为COVID-19及其突变的新疾病。最初发现在武汉,湖北省,中国(1]。前所未有的这种病毒的传播创造了许多挑战,使人类文明的根颤抖(2]。下面将描述一些最明显的挑战。(我)社会排斥:社会排斥是一个方法用来减缓疾病传播和“平曲线”的新病例,没有许可COVID-19治疗和预防的药品或疫苗。然而,大多数的日常活动,如医疗、交通、教育、银行、和购物,需要身体接触。除此之外,控制身体接触会导致社会隔离和不利的心理后果。(2)假infodemic:大量的假数据流不遵守政府的政策,如有害的自我治疗或预防性治疗,恐慌行为,抑郁症和社会分离,运动的限制,限制工作和购物时间。此外,预测模型和评估未来的索赔基于这种错误的数据将是毫无意义的。不幸的是,目前网站和基本技术无法应付这个问题,变得越来越难以抗拒。(3)延续的必要的政府服务:必要的政府服务,例如,公用事业(卫生、电力,水,等等),工资和养老金,税收收集、结婚、出生和死亡登记、签证规定选举,总是在任何时候获得预期。他们继续分发和管理更具有挑战性,公民和政府雇员正在封锁限制。(iv)实时数据分布:全球数据同步在打击COVID-19流行是一个关键因素。分配必要的数据,例如,受感染的病人的数量,严重的情况下,恢复患者,死亡,等等,应该发生在实时提高公众意识,支持快速行动,并预测未来的方法。然而,技术挑战与COVID-19包括滥用数据所有权、管理缺乏验证数据损失的方法,使用一个单一的观点来看,集中的数据存储,数据传输的透明度不足,数字信息安全攻击。(v)金融和慈善分布:一些银行机构,如国际货币基金组织(IMF)和世界银行,为许多国家提供贷款和赠款处理COVID-19经济危机。这些金融援助应该共享透明地与那些需要的人。然而,由于腐败和缺乏正确的自动化系统,多个国家未能获得这种援助(3]。此外,市民可以鼓励捐赠,如果他们可以看到最终的捐款的使用。

在这个全球卫生灾难,卫生专业监测和控制COVID-19寻求新技术(冠状病毒)流行病。因此,准确、可靠的数据需要监督,防止COVID-19的传播。然而,在当前形势下,没有足够的可靠的数据与当前技术,这可能提供额外的关于COVID-19爆发准确的数据。某些来源,如医学实验室和公立医院,可能出现冠状病毒感染患者的数据(4]。然而,这些信息将不被信任,因为它没有监督或记录,可能不是聚合(5]。本文提出一种区块链和业务流程管理系统(BBPM)跟踪冠状病毒的传播,迅速解决这些问题。系统识别高危患者和非常有效的控制疫情。本文描述的数字数据库。它包括数据可以利用和分布式同时在一个全面的、分散的,公开访问网络。使用远程医疗的糖尿病患者在打击COVID-19流行已经证明(6,7]。不同的技术特别是深度学习(8)可以有效地识别受影响的病人使用。在医疗领域,深度学习(8)被执行在许多应用程序中,例如,糖尿病性视网膜病变检测(9)和肺结节的分类(10]。许多医学图像的来源(例如,MRI、CT、x射线)创建深度学习,更好的技术来发现影响病人。

区块链被认为是数字分类,分发,分散,经常商店公共数据(11]。区块链包含三个主要部分:块,节点和矿工。链由几个街区,每一个都有数据,散列,现时标志信息。同样,矿工可以构造一个新的链块称为开采利用过程。节点是电子设备,保持一份区块链,使其网络功能。

任何用户都有一个个人有权访问一个区块链网络通过所谓的共识协议转让交易。区块链使用SHA256散列插入事务。国家安全局创建一个SHA256哈希,64个字符实质性的(11]。尽管所有的交易都记录在一个区块链网络,公众分类帐不会改变,而不是操纵(12]。传输是传播到不同的消费者在整个网络传输和现代化信息(13]。一个区块链网络可以复制到一个单独的位置;同样的能力,例如,医疗网络共享或分数全球或区域信息传递方案(14]。区块链的数据结构是一组分层块,如图1。它显示了一个示例的一个区块链包含n块。每个连续的块包括前一块的散列、时间戳、交易数据,现时标志数量的开采过程中,和其他细节操作所需的协议(15]。

块连接在元组格式作为当前块记录值的示例中,前面的块散列、时间戳、Merkle根散列(在一个区块链网络中,哈希散列的整个事务被称为Merkle根散列)和临时的号码(现时标志代表“数字只使用一次”;这是一个随机数用于安全的私人通信通过避免重播攻击)在其头16]。每一块有两个实体:头和主体。头包括一块的数量,前一块的哈希值保护链的可靠性,当前块的哈希的身体保存交易信息,诚实,现时标志,时间戳,创造者的地址块。所有块体有大量的事务(17]。此外,分布、耐用性、透明度和审计能力是至关重要的功能区块链(18,19]。区块链的类型是公共、私人和财团。每个档案都是获得公众的公共区块链;因此,任何人都可以参与一个共识过程(20.]。只有一组节点共同的共识方法之前选择的网络是必需的。在私人区块链,只允许连接节点从一个孤独的组件通过共识的过程。

图2显示了参与区块链节点和文件提出的分布式分类帐BBPM系统。参与BBPM节点测试实验室、患者、政府网站,和医院。此外,数字分类文档,包括病人报告,后果,治疗的条件下,放电的摘要。

区块链过程包括以下步骤:(a)从参与收集所需的数据区块链节点和(b)建设源数据转换成大量的信息。区块链确保收集的安全信息和协助保持其机密性。Blockchain-protected信息是研究基于人工智能的利用不同的解决方案。BBPM COVID-19流行提供了可能的解决方案,即:、疫情监测和医疗供应链管理。它是利用建立快速、安全、可靠的数据传输与合作伙伴。世界各地的卫生中心和缺人遇到了一个战斗COVID-19流行的医疗设备。

至关重要的是建立一个BBPM监控COVID-19传播,正如许多最近实现的系统容易受到黑客和网络犯罪。表1说明了开发的优势BBPM-based解决方案,而不是传统的集中式解决方案在各领域,包括容错、质量保证、数据处理等等。

BPM的纪律是提高业务流程,造型如何执行在不同的情况下,实施改进,监测先进工艺,不断提高。业务流程是一组实现特定的组织目标的行为。BPM不是一次性的工作,但涉及连续流程再造的一个连续函数。BPM经常在任何业务流程,进行自发的工作和流程改进可能发生以外的自动化。实现BPM可以减少浪费,减少错误,减少时间消耗,创造优质的产品和服务。因此,本文结合区块链与BPM技术有效地打击COVID-19流行病。

这项研究的重大发现可以概括如下。首先,病人被测试实验室测试根据COVID-19感染的早期迹象。病人的样本之后,如果它是正的,病人隔离至少14天。BBPM是用于治疗和监测病人隔离期间。之后,经济复苏阶段开始,病人重新测试。然而,如果病人的样本是负的,病人被释放,放电的摘要。

论文的其余部分安排如下。部分2评审相关工作。部分3描述了系统的数据模型。的方法论BBPM节中说明4。检查的结果与讨论部分5;最后,提出了本文的结论部分6。

2。相关工作

2.1。区块链在医疗

传统的医疗系统遇到一些问题,其中包括以下几点:互操作性:这是各种数据系统之间交换数据的方法。数据交换和用于进一步的应用。医疗系统的关键特性是他们的健康信息交换(赶快)或通用数据分布特性。与几个EHR系统部署在各医院,他们有不同的术语,技术,和功能,这意味着没有普遍定义的标准。此外,医疗记录需要交换在技术层面上,以便可以使用更多的数据。信息不对称:最大的问题评论家注意到医疗部门是数据不对称,这意味着一个因素比另一个更好的访问数据。卫生系统和公共卫生部门遭受这个问题因为医生可以访问病人记录,集中。如果病人需要访问他们的医疗记录,他们必须经历一个漫长而艰巨的过程。数据是一个孤独的卫生部门积极合作,而他们的监管是委托医院。医学数据泄露:一个信息违反健康数据包括任何个人的EHR的个人健康数据从他们的医疗保险或医疗计费数据。

许多卫生保健系统不设置以满足病人的需求或解决问题与无能和可怜的适应这些系统。一些文学进一步表明,健康的使用应用程序对数据处理有负面影响。证明这些问题找到一个平台,可以帮助把医疗保健行业变成一个成规如果例子,区块链,它提供了一个安全的、明显的平台和数据诚实对于病人的医疗记录。

区块链技术日益加强医疗保健和操作协议和创造完美的基础能力,proof-based决策过程。表2显示了SWOT分析模型采用基于区块链在医疗行业。这SWOT研究强调关键优点和缺点的方法,而采用的机会和风险识别。

非中介化,针对没有中央权威的收集、过程,并验证信息或构造和分发样品,使我们能够减少时间,错误,和价格由于程序的有效性建立和更新一个预测模型,支持支持风险管理和临床实践。区块链是一个组合方案;文档中提到的程序自动化和一致的。

区块链验证交易的可靠性,其中所包含的信息不能修改,提高安全操作的发生。此外,加密方案,信息传播在整个网络的一致性和集权创造更多的缺乏信心在方案的例子中,贡献者之间的需求来维持它参与这个过程就消失了。最后,保证贡献者链之间的合作在执行和不完整的现代化方法越来越必要通过的一般注意贡献者精确,操作,和有效的预测方法。

提出了一个blockchain-based health-information-sharing网络(21]。作者使用了两个大方blockchains来处理不同的健康数据类型有关。他们结合off-chain和授权的存储链上建立安全性和可靠性标准。

在[22),一个激进的以用户为中心的医疗信息传递技术推荐使用通道创建分权和授权保护个人隐私和提高区块链安全通过程序基于区块链的关系。证据的合法性与真实性未指明的时间从一个云数据库的检索和区块链中嵌入网络在所有文档安全EHR的隐私。

安全保密保护健康信息网络项目中讨论基于区块链(23e-Health项目)旨在改善分析。一个私人财团区块链是由创建其数据形成共识方法。私人总帐处理φ,分类帐社会维护一个固体指数受保护的健康信息。

在[24)、智能合同使用区块链提出了允许安全健康传感器分析和组织。他们创造了一个网络使用Ethereum协议和一个私人区块链的传感器连接到电脑,指的是智能合同和区块链中的每个活动的记录。

在[25),系统根据区块链建立了安全,操作,和主管从第三方访问病人和医生的临床数据,同时保持患者信息保密。Ethereum-based区块链使用智能合同增加访问控制和加密清晰,使用现代先进的安全加密技术。

在[26),一个新的框架,用于存储blockchain-based临床资料。然而,用户需要永久性的保持有价值的数据,以便有一个中断时,可以验证数据的创意。因此,作者使用智能信息管理方法和各种加密技术来保护消费者隐私。

MedBlock,基于区块链的一个信息管理系统,讨论了(27),旨在管理患者的数据。集中MedBlock数据库在这个方案使医疗数据的安全入口和报告。此外,一个先进的共识过程构造一个共识健康报告没有实质性权力支出或阻塞的网络。

在移动云计算,阮et al。28)推荐一本小说EHR经销商框架,集成了一个分散的星际文件系统(ipf)区块链。值得注意的是,他们开发了一个可靠的系统使用一个智能控制访问协议保护病人和卫生保健提供者之间的健康记录交付。因此,他们提供了一个高效的可靠通信在移动云计算解决方案获得必要的医疗数据对可能的风险。

在[29日),回顾区块链的困难和可行性提出了在医疗应用程序。首先,他们介绍了个人医疗保健问题处理一个组织,它通过其独特的特征作为一个区块链将面临挑战。然后他们给区块链延长考虑工具在卫生部门和回顾以前的工作。最后,他们解释所带来的好处和可能的研究机会blockchain-associated技术利用在医疗行业。

在[30.),一个完整的轮廓区块链技术。它提出的摘要区块链结构和区块链的优势,包括保护(31日]。此外,他们回顾了blockchains在医疗行业中的应用。卫生信息系统,作者解释如何安全利用区块链健康记录。

在[32),一个共享的程序类似于医疗描述区块链。它提出了一个安全的数据访问系统使用区块链在一个特定的医院病人和医生。他们的项目表明,它维护的安全学习著名公司的诚信和抵抗攻击(33]。随后,执行结果例证提出计划的可行性。

MeDShare夏等人提出的。34),是一个blockchain-based健康数据的数据审计管理来源分布在云存储大型数据组织之一。传输的数据传输从一个公司到另一个存储在MeDShare没有损伤。此外,该程序使用访问控制算法有效地监督数据行为造成公司当发现数据泄露35]。

王等人。36)推荐的一个特定的EHR项目使用区块链技术和基于属性的加密。作者使用实名和基于属性的加密(IBE和安倍)(37),(38)也使用公钥签名(IBS)来生成一个数字签名加密的健康数据。它有助于建立项目有效,不需要不同的加密程序不同的安全需求。

在[39),一个轻浮区块链结构对健康数据管理(HDM)建议放慢速度的计算和交互的网络开销相比,比特币通过分离网络提供商在集群和分类帐每个集群复制。他们的框架提升者一条运河的必要性,使安全、保密的交易在一个网络供应商的集合。此外,他们建议解决避免欺诈的比特币网络。他们展示作者的建议的有效性提供安全保密比特币的网络结构通过分析不同的攻击。他们进一步讨论了作者推荐结构性交易发现攻击。

在[40使用区块链),分析各种解决方案。首先,作者探讨了最近复杂的解决方案,使智能设备兼容区块链在不同行业4.0设备。之后,探讨了传统安全解决方案的优缺点的对策。

巴赫et al。41]介绍了blockchains的共识机制比较研究。特别是,Ethereum目前使用共识协议被称为工作的证明(战俘)。它是一个系统,允许分散Ethereum网络同意处理帐户余额。因此,它允许消费者避免“双花”他们的货币,并确保Ethereum链很难攻击或覆盖。

应等。42)利用属性的权力传递关键信息的消费者密文策略属性加密(CP-ABE)模型实现精确的访问控制分发健康记录的云。使用测试环境在一个Ubuntu Linux桌面,他们评估拟议的数值模拟程序,和避免了分散的使用功能。blockchains的背景下,不同的研究探索blockchains维持e-health信息分发的潜力。

许多研究项目目前正在进行利用标准blockchains卫生保健。最新MedRec [43]。MedRec方法使用Ethereum平台建立一个分散的健康证明分布方案智能合同。它分配各种卫生伙伴之间的医学报告和执行的任何其他贡献者患者健康或医疗报告。例如,医疗服务提供者可以在任何时候添加病人记录,但由病人决定哪些信息可以访问其他提供者。MedRec推荐两种采矿方法。第一个使用醚作为一种有效的方法。相比之下,第二推荐使用编译和匿名信息,如激励研究人员的一份礼物。主节点将一块可以获得所需的信息。

2.2。区块链和业务流程

我们没有最初发现业务流程的应用程序区块链的可能性。许多blockchains现在被广泛接受的在不同领域,协助新业务流程的功能。例如,卡特彼勒Lopez-Pintado等提出的。44)是一个开源的业务过程管理系统(BPMS)的峰会上运行Ethereum区块链。像任何BPMS,卡特彼勒协助构建过程方法事件,让消费者监督过程的状态事件和执行他们的工作。卡特彼勒的独特性,每个处理事件的状态是在Ethereum区块链。此外,智能算法执行的工作合同的流程创建的业务流程模型和符号BPMN-to-Solidity编译器。编译器协助广泛的BPMN配置,包含消费者和服务功能平行于排他网关,子流程,多个事件函数,事件处理程序。

在[45),一个自动化的BPM框架探讨了组合服务的免费商务环境,和区块链调查并提出改变并检查贸易的信任。BPM解决方案说明了区块链技术可以提供即时、可靠、有成本效益的服务和提供高质量的服务工作流组成。

2.3。在发生疫情时使用区块链

可能使用区块链系统的调节和缓解COVID-19情况详细解释和探索。

2.3.1。临床试验的数据管理

临床试验必须保持信息根据规则,例如,公开向股东报告,报告的机密性,安全性和不变性(46]。区块链记录和向医生提供实时数据。提高数据的准确性,便于数据传输,确保合规,并提供优越的保密性和数据安全审计路径(47,48]。

进行临床试验来实现COVID-19疫苗是一个复杂、费时和昂贵的过程。疫苗的临床试验需要密切协调与合作公司和经常位于地理上分布的地区。研究人员、监管机构、捐助者、和制药公司是公司的实例认真从事临床试验实施和管理COVID-19成功的疫苗。

传统的集中式临床试验数据管理系统遇到一些挑战,包括遵守课程招生,有限的有效性和临床测试必需品,数据机密性保证,符合临床试验参与者的规则医疗和临床试验数据的可靠性。此外,集中的临床试验管理系统可以提供临床试验数据的多个版本构建组织的数据。因此,他们可以指导临床试验信息经常记录的重复和由众多公司。

因此,复制临床试验数据很难获得,实现,并检查结果。此外,集中了临床试验数据由外部黑客容易变化。区块链技术可以帮助研究机构和制药公司保护临床试验数据的诚实在开发一种疫苗。确保临床试验数据的单一和同步视图是获得认可的公司。因此,问题,比如复制和差异的临床试验数据,因为以前的故障集中的临床试验管理系统,可以成功地解决。

智能合同之前可以检查公司的访问权限允许利用临床试验数据来保护数据的保密性和安全性。授权贡献者数字检查临床试验必需品可以签署了同意书。因此,匿名数据收集和可核查的审批管理将允许参与者分发他们的案件记录授权公司没有透露自己的身份。

保持贡献者在临床试验中,制药公司通常提供升值令牌贡献者以现金或礼品卡。智能合同将帮助支付过程快速通过提供一个自动的,透明的,转换cryptocurrencies和负责的制度。问责和透明度功能确保数据只能利用为目的,从而增加用户的信心。

2.3.2。疫苗和必要的药品供应链

Blockchains能有效地处理医疗供应链,尤其是在全球流行病学情况,进行重要交易。可能会有不稳定的分布,直到一个批准的版本可用的疫苗销售和宣传。不诚实的表现,例如,不正确的疫苗,高定价,股票可能积累。这些问题可以有效地利用了blockchain-based医疗供应链(49]。

有症状的患者可以联系远程健康专家通过信息技术基础设施减少传染性病毒的传播的风险使用先进的远程医疗实践、远程医疗、远程医疗等服务。此外,远程检测和治疗的患者能明显减少病人访问和人员限制,从而有效地控制着全球COVID-19病例的快速上升的就业在远程医疗服务。

因为他们是统治和由一个集中的权威,远程的卫生系统可以容易点故障问题,最终感染的诚实和健康记录的可靠性。革命的内在特征区块链技术可以引进各种远程医疗行业优势。重要特性包括建立电子健康记录,检查用户的合法性,要求病人数据,验证病人匿名,并自动化小额支付使用远程医疗服务。

这些重要特性有助于展示自我检查临床仪器COVID-19测试成功。测试结果后,个人的测试结果是消极应隔离一般采用时期政策以减少病毒的传播。需要安全跟踪医疗项目的自我孤立的个人;区块链技术带来的变化来显式地记录时间戳在分类帐医疗物品的位置数据。保证社会排斥和戴着面具当从事商业行为可以帮助避免COVID-19的扩散。

越来越多的确诊病例COVID-19在世界范围内,尤其是在病毒传播率最高的地区估计COVID-19的扩散,需要政府的药物没有接触病人。飞行器可能利用传输药物和医疗用品遥远的病人。此外,飞行器可以帮助运送医疗用品,医院位于远程位置。例如,中国已经利用飞行器提供医学COVID-19流行期间从一个城市到另一个。

区块链允许追踪飞行器的位置,检查提供的服务水平,和计算飞行器的信誉分数在一个可靠的使用其有效性,负责任的和透明的方式进行。通过执行访问控制协议和身份管理,区块链技术减少了攻击敌人的车辆的可行性。此外,它总是存储控制空间飞行器提供的订单(订单)发布的审计检查不遵守由清洁措施,发现人类的动作和反应高度感染的地区。

一群由几种自主飞行器,共同达到目标。例如,一群飞行器可以利用区块链技术实现全球最可靠的结果通过交易安全的一个区块链。另一个例子,一个投票系统基于区块链可以发现飞行器的人口密集地区可以喷洒消毒剂。

2.3.3。沟通跟踪

卫生设施是活跃的住院病人接触监测系统;然而,获得的记录可能被滥用。利用区块链将提供数据稳定性和真实性50]。blockchains网络监测病人的行为和感染目前更新字段。此外,记录可以创建通过接触的影响和潜在的受害者。沟通跟踪隐私权提出了挑战,随着信息的收集,安装和分布。保证用户的身份保护COVID-19介绍其他问题。尽管参与考试可以确保一些控制,我们还没有发现如何保证只是适当的信息分布。区块链可以扮演中立角色传播方式解决单独的授权从减轻用户/病人和用户的身份和位置数据。它可能提供一个解决保护技术计划坚持之前的保密规则集中的计划内。

此外,区块链的整合与匿名化和加密技术也可以保护用户的个性。区块链是全世界nonregional和提供了一个适当的使用平台检测和控制COVID-19流行病。这个明确的方面可能防止蓄意误导公众官员或其他第三方。

尊重社会距离订单提供的政府可以明显降低人类的社会互动,避免COVID-19的传播。社会排斥激活公共卫生活动被称为数字合同跟踪,可以破坏一个人的连锁传播病毒。数字通信不断跟踪监控受灾人口快速高效地发现所有社会通信在感染的潜伏期COVID-19病人。它主要使用蓝牙或GPS使用附近的数据发现社交与感染病毒的人。

后在确认COVID-19例密切接触,接触的人应该测试,监督和自我孤立。数据的清晰性和一致性保证用户的健康数据,例如COVID-19测试结果,不能更改或删除由攻击者或卫生工作者。此外,一般的数据保护监管(GDPR)保护用户信息的保密隐私法案中概述的保密规则。定位技术参数是指技术,可以用来发现用户的位置。

覆盖范围参数解释的地理区域COVID-19病人检测社会互动与另一个人。重量级接触者追踪应用程序的设计目的是利用计算机资源积极识别和验证时人们之间的社会互动。相反,轻量级应用程序设计提高计算机资源主要用户和提供基本的功能。数字接触者追踪用户的必要性承诺延长电池寿命的设备和更大的机密性,安全,和透明度COVID-19相关的数据。

最好,数字接触者追踪解决方案可能存在更大的数据保密,扩大覆盖区域,一个轻量级应用程序计划,更好的数据保护和清晰,和省电功能。然而,确保个人的健康数据的机密性,至少,COVID-19假阳性事件对数字通信跟踪解决方案是一个重大挑战。数据机密性受到加密保护一个人的位置和接触历史和避免对公众个人健康信息的传播。

值此COVID-19-affected病人密切接触,用户可以了解最新的社会互动没有揭示受影响的人的证据(例如,他们的名字)。数字联系跟踪的智能手机应用程序,如Google-Apple接触者追踪和新加坡一起跟踪使用蓝牙发现一个人的密切的身体接触病毒的影响。然而,关于智能手机的电池的障碍,共同跟踪不是用户友好。此外,Google-Apple接触者追踪没有透露用户的位置和标识保护数据机密性。

Blockchain-based解决数据不太可靠,因为他们受到欺诈通过应用程序管理员,给用户的信息的机密性和灵敏度高。不变的和分散的区块链技术是一种可行的替代数字通信跟踪。它可以保护用户的信息的机密性,允许pseudo-anonymity。数字与跟踪联系一个自定义接触匹配机制可以使用区块链网站社交数据存储,使授权用户访问信息来保护其机密性。外部信任网络的服务器是用于提供系统为用户创建匿名地址来保护数据机密性。组织执行一些精明的协议,例如,注册公司,COVID-19测试,定位信息处理、查询处理和审批管理、自动化服务和保证个人影响的证据COVID-19尚未透露给他人。

作为一个私人blockchain-based系统,所有实体注册之前区块链上的一个事务。地理数据处理器合同保证我们复制数据(例如,用户的位置数据有限的流动性)不转发联系解决加快接触者追踪过程。COVID-19测试合同协助记录COVID-19区块链上的测试结果为每个员工。随后,同意管理合同旨在合法化的位置数据使用一个组织的员工。接触接触者追踪系统的解算器组件利用基于ai技术识别社会个体之间的交互。它告诉用户对可能的风险水平基于很多因素,如距离、移动性和总时间在社会互动COVID-19感染者。

在blockchain-based系统中,所有的公司都注册在创建一个事务之前区块链。地理数据处理器协议保证没有重复的信息(例如,用户的位置信息和有限的流动性)被发送到联系解决加快联系跟踪过程。COVID-19测试合同允许每个工人存储区块链COVID-19测试结果。同意管理协议旨在合法化使用位置信息的公司的员工。接触接触者追踪系统采用基于ai的解算器元素的方法来识别社会个体之间的通信。COVID-19通知用户有关潜在风险阶段使用距离等因素,运动,和总时间与受害者在社会沟通。

2.3.4。数据收集

监控疫情通过部署、收集和检索数据,有效地应对疫情,理解趋势和管理测试资源至关重要。区块链的能力确认和存储持久的实时数据证实了信息的可靠性51]。区块链网络的利用率提出了监测和通信基础设施,协助采集、记录、检查病毒的传播和控制数据。

2.3.5。消费者信息保密

那些负责的政策和卫生工作者应通过病人获取病人信息监控和其他增强决策和讨论病人隐私问题。在这些烦恼的日子里,一个平衡法律必须实施注册管理和用户保密管理之间加强计划的希望。区块链是一个可行的维护和显示病人数据的分辨率,监测病人的流程和建立社会隔离度同时保护机密性。

2.3.6。早期发现的易感人群

不同的分类系统基于AI可以减少病人的担忧。在线机器人会帮助理解原点的症状早期发现,然后引导他们通过预防测量,例如,社会排斥和手卫生设施。它会警告用户关于医疗设施如果症状加剧52]。病人数据的保密是至关重要的保护他们的社会和个人价值。Blockchain-based架构可以有效地管理这些安全和保密问题。

2.4。区块链COVID-19流行

的一些区块链情况下利用打击COVID-19流行解释如下。

Hyperchain是一个平台基于捐款支持医院和政府捐赠在中国影响患者(53]。解决缺乏设施在这流行,许多用户可以加入hyperchain的数以百万计的节点可以接收捐赠的物品和必要的医疗设备从工厂。PHBC:这个平台基于区块链是用于连续和未知的检查工作的社会和地方开放COVID-19和危险的病毒54]。这个平台的一个重要方面基于区块链检测未感染个体的运动和控制这些个人的返回,如果他们去受灾地区。VeChain:这是一个平台使用创建的区块链监督疫苗生产(55]。与疫苗生产相关联的所有行为,从物质到代码包,存储和记录在一个分布式的分类帐。因此,它提供了一个有效的方法来减少疫苗可能改变数据的风险。Hashlog:这个项目是由华,来自格鲁吉亚的卫生技术启动(56]。通过分布式的Hashlog区块链解决方案可以实现区块链分类技术,确保日志记录和数据可视化的冠状病毒暴发来自美国疾病控制中心的公共数据(CDC)和世卫组织。

2.5。区块链安全

区块链平台应保证安全的基本特性:机密性、完整性和可用性这一优势医疗行业。

保密可以达到通过确保应用程序在个人区块链,用户限制访问。将反映在医疗领域所需的认证,比如成为一名医生,用适当的资格。同样,在业务网络中,账户的医生应该由医学实体。此外,应该允许区块链网络数据保护保密。此外,参与者将有不同的角色和特权。此外,加密应该确保区块链和用户之间的数据是安全的。机密性进一步强制在这个商业网络;然而,它直接战斗数据泄露和钓鱼攻击44]。诚信:诚信是确保信息是可靠和准确的。区块链达到这两种不同的方法:(1)散列和(2)共享分布式分类帐。强collision-resistant和安全散列算法应该确保完整性。同样,隐私和访问控制确保数据是可靠的通过控制人的数量可能会破坏数据。可用性:值得注意的是,有可靠的区块链和简单的数据访问。确保blockchains的网络容错的数量减少失败的区块链中的信息的链接。此外,数据区块链是一个共享的分类帐;因此,有各种各样的副本信息,确保数据不会消失。blockchains网络应该运行最新版本的HyperLedger确保错误不会影响系统的可用性。

Berdik et al。45)提供了一个广泛的审查区块链作为服务的使用应用程序在今天的数据系统。本文为读者提供了一个深入的远见blockchains如何帮助保护和处理今天的数据系统。审查包括详细的报告不同区块链研究和应用的例子提出了通过调查小组对区块链及其影响和其他应用程序或其使用场景。的一些非常重要的发现的框架是本文强调区块链和最新的云计算和边缘计算例子是重要的在允许广泛的适应和实现区块链技术的新颖的球员在今天的无与伦比的充满活力的全球市场。

3所示。系统模型

本节讨论BBPM系统模型,在该模型中所用的符号。在这里,图3说明了系统模型。它有四个实体。

节点参与BBPM正在测试实验室、患者、政府网站,和医院。此外,数字分类文档,包括病人报告,后果,治疗条件和放电的摘要。图4演示了必要的步骤利用BBPM跟踪和存储数据的活跃COVID-19病人。(1)病人访问测试实验室。(2)首先,病人分析测试实验室根据COVID-19的早期征兆。测试实验室blockchains网络中是一个重要的节点。它作为一个矿工。(3)病人样本,如果它是负的,病人可以出院;放电的摘要也建造。(4)但是,如果病人样本的结果是积极的,病人隔离至少14天。(5)在隔离的时候,BBPM用于治疗和监测病人。(6)之后,经济复苏阶段开始,和病人测试COVID-19后14天。(7)如果病人治疗期间死亡,死者的尸体会被处理。 (8) After recovery, the patient pays the hospital for treatment. (9) Details of total COVID-19 confirmed cases are informed to the government through the testing lab. 10) Details of recovered and death cases are informed to the government through the hospital. The government records patient data for upcoming usage; its confidentiality is maintained and provided when required to be demonstrated on a large scale. Figure4演示的工作流BBPM方案。

BBPM提供的保证病人的存储信息的准确性。表3显示了该系统模型中使用的符号。

4所示。提出的方法

本节讨论区块链和业务流程管理(BBPM)系统在卫生保健方法。的一个主要问题是当前流行的信息和要求COVID-19的传播。BBPM有助于更有效地解决这个问题。这个系统的一个重要的好处是,它提供了可证明的安全信息利用p2p网络特性和分布式分类技术。这种技术起着至关重要的作用在COVID-19记录病人数据信号,位置和卫生情况在感染的记录。BBPM帮助分发、加密和安全电子交易记录。预计改革计算在许多地区,主要集中在哪里不自然;此外,隐私是必要的。通过建立一个网络的blockchains公民的移动设备,它可以改善国际监控COVID-19的传播。

一般来说,有三种类型的节点:矿工节点,节点,光节点。矿工的节点可以显示模块,包含整个区块链历史。完整的节点包含整个区块链历史,虽然没有提出新颖的街区。与此同时,光节点依赖于完整的节点区块链的历史。BBPM方案,矿工节点测试实验室,医院是一个完整的节点;病人和政府也扮演的光节点。BBPM系统,许多病人,测试实验室和医院是可以实现的。因此,访问控制是至关重要的。他们BBPM方案提供了访问控制。个人健康数据的收集、使用或披露不同意个人通常称为未经授权的访问或“窥探。” Unauthorized access involves viewing personal health data in electronic data systems and can be triggered by a number of factors, including individuals’ conflicts, interests, personal gain, or concerns about their health and well-being. As a health data protector, we must take reasonable steps to guarantee that personal health data are protected against theft, loss and unauthorized access and disclosure, and that records containing data are protected against unauthorized copying, alteration or removal. We must take reasonable steps to guarantee that personal health data are not collected without authority and that records of personal health data are retained, altered, and disposed of in a secure manner. Protecting privacy should be integrated into the provision of health care and should be embedded in the culture of each health care system. To overcome this problem, access control is proposed in this BBPM.

在BBPM,病人可能只是看到他或她的数字分类帐;此外,没有人可以看到他或她的分类帐。此外,测试实验室只能看到测试病人的分类帐。像测试实验室,医院只能看到分类的病人治疗。最后,政府不能看任何病人的分类帐。他们只能查看统计信息,如总、恢复和死亡病例。

4.1。算法设计

算法1解释了该区块链在医疗业务流程管理(BBPM)。

4.2。COVID-19 BBPM系统流行的好处

本节讨论的益处提出BBPM系统COVID-19大流行,如图5。

4.2.1。准备提高透明度,影响患者的治疗

透明度是BBPM的最重要的方面之一。必须保护个人数据和信息关于患者在接受治疗。虚假信息的传播在社交网站上创建针对未经测试数据的恐惧。能力验证BBPM数据和当前现代化信息可以提供一个可行的方式,保证分析数据的准确性。因此,它可以帮助病人的变化从一个组织由互操作性的互操作性。

4.2.2。可追溯性

诊断是指影响患者的监测。控制冠状病毒的传播是至关重要的。与BBPM,可以跟踪影响患者的活动;当前现代信息总确认,恢复,和死亡病例;和报告直接打击工作。这种跟踪可以通过事务完成区块链网络的存储和跟踪能力。

4.2.3。提高医疗保障

BBPM操作平台,处理合理,优秀的医疗安全。它可以提供一个可行的解决方案监测冠状病毒暴发捍卫众多患者从感染。它监视影响病人定期测试,以确保及时和适当的治疗。如果医院有一个安全、可靠的健康记录数据库,它将减少误诊的危险。

4.2.4。记录和治疗引起数据交换

保持的记录治疗引起信息的收集和传播信息是一些非常严重的和困难的工作COVID-19流行病。从2020年7月到2021年6月,平均每月3343448年健康记录是违反了。BBPM系统可以维持一个清廉的,分散的,明显的患者信息的记录。BBPM让卫生保健提供者、医生和病人分发类似数据迅速和安全地。

4.2.5。加强影响患者的康复

及时治疗可以提高回收率的影响。此外,BBPM有助于有效地监测医院的病例。在区块链COVID-19感染,病人的症状,位置,和历史的健康状况可以记录高隐私。终端用户的数据块在分布式网络传播,政府和卫生专业人员。

4.2.6。疾病控制

控制和预防感染的传播,有效和准确的疾病监测是至关重要的。BBPM可以利用全球监控COVID-19感染人类的传播。COVID-19大流行,BBPM必须维持病毒的受害者,永恒地存储病人疾病的迹象。

5。实验结果

的有效性提出本节审查工作。COVID-19强度高,世界卫生组织(世卫组织)已宣布COVID-19作为一个流行的一个星期内完成增长。许多国家的政府面临最大的困难是缺乏准确的诊断方法最近受影响的情况下,预测冠状病毒大流行的危险。因此,本文提出了区块链和业务流程管理系统来解决这个COVID-19灾难。这个实验使用一个区块链构造,能运用Java POJO。区块链使交易更容易在不可靠的组。区块链块的集合,包括许多事务。每个块散列、添加一个哈希散列连接,散列是一直重复,直到有一个散列和Merkle根。每一块存储ex-block的散列连接块。因此,它确保一块不会改变不改变相邻的块。 However, the experiment grasps a string of data that contains anything you can envision, including smart contracts based on the style of Ethereum. The experiment driving this BBPM system also calculates the performance of the BBPM system with a primary evaluation metric, namely, execution time.

5.1。执行时间

执行时间(ET)解释为周期(sec)之间的交易确认(TC)和其执行(TE)区块链网络如下方程:

执行时间的增加,交易数量。这些交易中包含执行各种操作智能算法作为算法解释合同1。例如,当只是一个消费者利用系统,一次操作,包括测试记录,医院分配记录,治疗和监测记录,复审记录、尸体处理记录、出院小结记录,付款记录,和统计记录,需要1分钟20秒,30秒,50秒,1分钟10秒,40秒,30秒,25秒,15秒,分别执行这些操作。这一次将增加100消费者利用并发系统。实验评估的有效性BBPM系统使用一个比较电子医疗纪录或块的平均大小和访问EHR的平均执行时间从集中式存储或访问街区的区块链使用现有BSF-EHR [57),该BBPM算法,如图6。

图6比较集中的存储和现有BSF-EHR算法,提出BBPM快速算法。此外,图7显示BBPM方案的有效性使用比较用户请求的数量和执行时间从集中式存储访问EHR [28)或访问块使用现有BSF-EHR从区块链和拟议中的BBPM算法。

图7得出结论,提出BBPM算法快速响应任何用户请求而集中的存储和现有BSF-EHR算法。图8比较不同算法使用的区块链哈希代时间区块链在医疗保健,特别是Shynu et al。58),BSF-EHR算法Abunadi et al。57),建议BBPM。

图8得出结论:BBPM算法花费更少的时间比其他算法作为散列代BBPM使用轻量级散列生成算法,即HmacSHA1。这个轻量级的散列生成算法花费更少的时间比其他的散列代。实验计算执行时间来访问健康记录,从要求信息来获取信息。在集中存储、健康记录被记录在一个集中的服务器上。如果医院希望访问病人的健康记录,它会创建一个健康记录的需求。现在,我们注意到现在(PT1),他们将健康记录到一个集中的服务器的需求。从医院接受健康记录的需求后,中央服务器搜索也获得病人的健康记录并将其传输到所请求的医院。然后我们注意目前的一次又一次(PT2)。因此,使用健康记录的执行时间= (PT2−PT1)秒。

此外,执行时间实在是相对于健康记录的大小。如果健康记录的规模非常大,花费的时间访问健康记录是很重要的。另一方面,如果健康记录的尺寸很小,访问健康记录所花费的时间几乎没有。因此,执行时间在健康记录的大小而异。在BBPM,每个医院和测试实验室维护区块链。该区块链包含任何病人的EHR以加密格式。解密后,测试实验室或医院可以访问的EHR的病人测试或治疗。与集中式存储和现有BSF-EHR相比,提出BBPM需要的最小时间。实验的结果对不同大小的健康记录显示,BBPM比集中式存储基于执行时间。这一结果也表明BBPM系统的效率。 Table4给出了一个评价BBPM与一些相关作品(相比57]。

6。结论

本文提出了一个区块链和业务流程管理系统(BBPM)打击COVID-19流行病。现有的区块链或业务流程管理系统分别用于减轻COVID-19大流行。但是,本文整合了区块链COVID-19防疫减灾和业务流程管理系统。通过这种方式,可以同时获得这两种技术的好处。BBPM系统的主要作用是协助管理这种流行病的传播。系统可以帮助我们在这个流行灾难通过提供先进的决议,爆炸监控、用户隐私保护,捐赠监视和安全的日常运营。BBPM系统应该最小化网络延迟通过提供一个安全的环境来记录和传输敏感数据。一个轻量级区块链计划是至关重要的在医疗行业提高信息确认和事务沟通。创建修改帐可以位于邻近的服务器在爆炸区域增加区块链性能。BBPM系统消耗大量的能量,因为每个事务都需要强大的硬件资源。 Scalability is the main limitation of this BBPM system. Another drawback of this BBPM system is the complexity of blockchain and the need for a comprehensive network of users. In the future, to deal with the above problems, a novel, energy-efficient and scalable BBPM system is needed. Furthermore, the final mixture of the BBPM system with other growing techniques, such as big data and artificial intelligence, will efficiently manage deadly epidemics similar to the coronavirus.

数据可用性

支持这项研究的结果的数据不可用在任何公共存储库。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者要感谢苏尔坦王子大学的支持,促进出版的。

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