开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
区块链(blockchain)起源于比特币,2008年中本聪发表的关于比特币的论文第一次提出区块链的概念,其本质上是一个去中心化的数据库,是比特币的底层技术。区块链是一种由多方共同维护,使用密码学保证传输和访问安全,能够实现数据一致存储、难以篡改、防止抵赖的记账技术,也称为分布式账本技术。
现有区块链分为三类:公有链、联盟链和私有链;联盟链和私有链又称许可链。公有链中的节点加入没有限制;联盟链中的节点加入需要经过多组织协商授权;而私有链参与节点的权限被严格限制,权限由单个组织或企业控制,类似于现有的分布式存储系统。
区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层等六层组成。数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等基础数据和基本算法;网络层包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等;共识层主要封装网络节点的各类共识算法;激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来,主要包括经济激励的发行机制和分配机制等;合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约,是区块链可编程特性的基础;应用层则封装了区块链的各种应用场景和案例。
密码学和分布式账本、共识机制、智能合约和区块链的扩展性是区块链的关键技术。
区块链技术具有去中心化、开放性、独立性、安全性和匿名性等特征,在数字金融、教育、服务业、能源共享、电子健康等等方面都有应用。
药品质量一直是人们很关注的问题,但如何保证药品质量、药品质量出现问题如何溯源一直都很难解决。药品质量与人们的健康息息相关,提高医药溯源能力以保证药品安全,发展现代医药信息化是必然的选择。
目前药品质量溯源系统存在很多问题,如:对统一的中心数据库过于依赖,致使在存储、显示、维护数据等多个关键环节存在数据被篡改的隐患;横向的互联互通较弱,上下联动的监管格局难以实现;信息采集方式落后,自动化程度低,信息采集效率低。
区块链是去中心化的,没有中心节点,使分布式数据库完全公开透明、安全可信、不可篡改。并且区块链中的信息一旦经过验证,就会进行加密生成相对应的Hash值并永久存储在区块链中;若要篡改区块链上的记录,必须要在短时间内黑掉一半以上(51%)的节点,其技术难度过大,且需巨大的计算力成本,极大地提高了数据的安全性。所有人和组织都可以自由加入区块链,并通过公开的接口查询到除各方私有信息外的全部数据,横向信息互通大大增强,信息传递效率也提高了。所以,利用区块链技术可以提高药品质量溯源的准确性、安全性。
根据区块链技术,设计出一种药品质量溯源系统。根据张文超1等人研究,药品溯源业务流程包括药品从制造商到经销商,再到零售商,最后到消费者的整个流通环节中,药品生产、运输、销售各个阶段的数据实时上链,并进行验证。具体流程:药品制造商在生产环节完成序列化工作,在出库环节将追溯相关信息传递给下游经销商/物流企业;经销商/物流企业收到药品时,需进行来源信息验证,并在出库环节将追溯相关信息传递给零售商;当药品到达终端零售商时,需验证来源信息,并在销售后把每盒药品状态标记为“已售出”,且有义务在消费者提出要求时,配合消费者进行药品来源信息验证,这两项措施共同保障药品供应链安全;配合消费者进行头信息验证,从而促进购药安全。该模式的特点是强制要求在供应链各环节入库时进行来源信息验证,从而保障药品供应链安全;在终端环节入库前进行源头信息验证,从而促进购药安全。
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