一种基于区块链技术的孕婴追溯存证系统及方法技术方案

一种基于区块链技术的孕婴追溯存证系统及方法，包括数据层、网络层、应用层；用于记录孕婴在所有医疗活动的信息，每个信息以区块的方式存储，通过P2P网络广播给所有管理节点；每个管理节点审核并记录这些数据至本地生成区块链。本发明专利技术通过建立区块链将孕婴的个人信息、医院和监管机构结合起来，相对于传统的集中式或者存储方式，提供了去中心化的数据存储方案，同时还能安全加密的实现信息的追溯认证，有效的防止信息造假。

A system of traceability and certification for babies and infants based on block chain technology

A block-chain-based system and method for pregnant and infant traceability and certification, including data layer, network layer and application layer, is used to record the information of pregnant and infant in all medical activities, each information is stored in blocks and broadcast to all management nodes through P2P network; each management node audits and records these data to the local area. Generate block chaining. By establishing a block chain, the invention combines the personal information of the pregnant and infant, the hospital and the supervisory organ, and provides a de-centralized data storage scheme relative to the traditional centralized or storage mode. At the same time, it can realize the retrospective authentication of the information safely and encrypted, and effectively prevent the information from forgery.

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链技术的孕婴追溯存证系统及方法一、
本专利技术涉及计算机应用
，具体涉及一种基于区块链技术的孕婴追溯存证系统及方法。二、
技术介绍
区块链技术是一种多节点、去中心化、公开透明、可靠的、难以篡改的分布式账本技术方案。根据区块链技术去中心化特点，让所有节点的权利和义务都相等，任意节点停止工作都不会影响到整个系统的运作。系统不再是单个实体维护，是所有节点共同参与维护。因为数据库和整个系统的运作都是公开透明的，节点之间无法欺骗彼此。所以系统中所有节点之间无需信任也可以进行交易。通过区块链的数据加密技术，让数据难以篡改的保存到数据库中。另外系统中每个节点都拥有一份完整数据拷贝。修改任何单个节点的数据信息是无效的，系统会自动进行校验。这样能有效的降低众多参与方协作的维护成本。妇幼保健卫生信息化是国家公共卫生信息化的重要组成部分。虽然有电子健康档案提供了一定程度的信息管理支持。但是目前仍然需要人工进行准生证、建卡操作，各医院间信息不互通互不认可。导致孕婴的医疗数据经常重复采集检测，孕产妇和婴儿的保健信息存储单实体维护，给医生与患者及患者家属沟通带来信任麻烦，监管难度大，信息取证难。而且在婴儿出生后也仅一纸出生证明，无法有效的将孕产妇和婴儿的信息进行关联，存在监管死角。三、
技术实现思路
要解决的技术问题：本专利技术的技术任务是针对以上不足之处，提供一种基于区块链技术的孕婴追溯存证系统及方法。技术方案：一种基于区块链技术的孕婴追溯存证系统，该系统基于区块链技术，其包括数据层、网络层、应用层，其特征在于数据层包括：传统数据库及分布式数据库，其中传统数据库用于存储医疗监管单位的数据，分布式数据库用于存储孕婴的区块链数据，所述区块链数据结构包括区块和交易：其区块结构包含：版本号：描述了区块链的版本；时间戳：本次区块生成的时间；交易Merkle树根摘要：本区块的所有交易生成Merkle树的树根摘要值；合约状态树根摘要：本区块的所有交易合约生成的状态树根摘要值；交易执行结果：本区块链关联的所有交易的执行结果；前区块摘要值：上一区块链的摘要值；本区块摘要值：计算本区块内容得到的摘要值；其交易结构包括：ID号：交易唯一标识号；用户账号地址：孕妇公钥摘要值；Nonce：唯一码；孕婴信息摘要：使用孕婴信息进行哈希；签名值：使用交易发起方私钥进行签名；账联代码：对应所在区块的标识；记账方地址：孕产婴医疗活动所在管理节点公钥摘要值。所述的孕婴追溯存证系统，其数据层还包括数据加解密模块，用于对个人隐私数据进行加密，以保护个人隐私安全。所述的孕婴追溯存证系统，其网络层包括P2P协议模块、节点发现和管理以及RPC协议模块，节点间通过节点发现及P2P过程广播数据，进行数据通讯及转发，RPC协议模块对上层应用层提供通讯。所述的孕婴追溯存证系统，其应用层包括账户管理模块、数据查询模块、合约管理模块、数据导入导出及拆分模块；其中账户管理模块维护孕婴公私钥对及个人信息摘要值；数据查询模块，提供对数据查询功能；合约管理模块，用于合约部署、合约调用、合约查询；数据导入导出及拆分模块，对孕婴的数据根据其使用场景及共享必要性对各单位采集或上传的数据进行拆分，拆分完成后部分存储到区块链分布式数据库中共享在区块链网络，其他以链接的方式存储在传统数据库中。一种孕婴追溯存证方法，包括以下步骤：首先，网络构建步骤，搭建一张由多个节点构成的区块链P2P网络，每个节点维护并记录孕婴信息，并参与区块链共识，管理节点用于接收孕婴的数据的输入，每个管理节点有准入条件，需要经过全网验证才能在区块链网络上运行；在该区块链P2P网络除了提供数据验证功能的节点外，还在出生证明发放单位、户籍管理单位、儿保单位、生育津贴发放单位等提供孕婴的数据查询节点，每个节点记录孕婴信息；其次，节点保存步骤，每个节点都保存一份孕婴信息：该信息是以区块链技术的方式记录下来，内容包括孕妇保健信息、个人信息，为户口、身份证、血型、初检信息、孕检信息、产检信息、分娩信息、新生儿信息等，这些信息是通过医疗智能终端、医疗设备、仪器探头所采集的孕产妇数据及婴儿数据，以及门诊医生对孕产妇及新生儿诊断信息；其中对于孕妇个人隐私信息，节点录入单位为其产生公私钥对，节点录入单位为孕婴的个人信息进行公钥加密；最后，管理节点确认步骤：区块链网络对新接入管理节点进行确认，新接入节点注册生成公私钥对并产生证书请求，提交新接入节点所在单位如医院的相关资质材料至区块链网络，区块链网络中的其他管理节点从传统数据库中获取资质材料并比对，审核通过后，颁发数字证书，允许新接入的管理节点接入到区块链网络并参与共识。所述的方法，其管理节点确认步骤进一步包括：管理节点负责生成孕产妇保健信息，获取孕妇账户公钥作为孕妇标识，如果孕妇公钥不存在，则为该孕妇产生公私钥对，用于以后区块链操作的身份标识；管理节点生成交易信息，发布区块链网络；所述参与的所有管理节点，达成共识，各自更新账本记录；非管理节点同步更新账本信息。所述的方法，管理节点确认步骤进一步包括：管理节点负责生成孕妇保健信息并发布到区块链网络中，每次孕产妇在管理节点所在单位的医疗活动，通过管理节点无保留的记录下来；管理节点将每次医疗活动以交易的方式同步到区块链P2P网络中，同时将孕产婴状态以智能合约的方式上传到区块链网络，用于关联孕婴关系；区块链网络中的管理节点与非管理节点将交易信息保存至各自交易信息池中。所述的方法，进一步包括：触发和验证步骤：管理节点收到交易信息以后，选择某一个管理节点触发共识；每个管理节点校验自己保存的一段时间内的交易数据，执行合约，进行验证；验证通过后反馈共识结果；所有管理节点验证通过后，各自将交易打包到区块，并记录到各自的区块链。所述的方法，进一步包括非管理节点查询步骤，可以对孕婴的信息进行查询，追溯，通过非记账节点，同步接收管理节点存储的区块链信息，对孕产妇所提供的个人信息，进行签名验证；非记账节点根据孕婴的信息发起区块链数据查询，验证交易信息的合法性，验证通过后显示追溯信息，完成追溯过程。有益效果：本专利技术的一种基于区块链的孕婴追溯存证方法，通过建立区块链将孕婴的个人信息、医院和监管机构结合起来，相对于传统的集中式或者存储方式，提供了去中心化的数据存储方案，同时还能安全加密的实现信息的追溯认证，有效的防止信息造假。本专利技术使用区块链，严格控制节点的准入，同时也增加节点数据互通性，这样利于推广，实用性强。有效的解决了单节点失效问题；另外，孕婴的信息是由管理节点进行数字签名，通过获取相应CA证书直接进行离线验证，再通过外部查询节点实现区块链认证，采用了双重认证保证其安全性；孕婴的文件的个人信息以其个人信息公钥加密，这样也有效的保护个人的隐私，实用性强，适用范围广泛，易于推广。附图说明附图1是区块链整体示意图。附图2是节点区块链结构示意图。附图3是区块交易结构图。附图4是孕婴的信息记账业务流程图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步说明。如附图1-图4所示，一种基于区块链的孕婴追溯存证系统。居委会、计生办负责办理准生证、社区医院负责办理保健手册、医院负责建档案、卫计委负责节点准入，派出所查询孕婴的信息给新生儿上户口。各个单位各自维护数据节点。所有节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于区块链技术的孕婴追溯存证系统，该系统基于区块链技术，其特征在于包括数据层、网络层、应用层，其特征在于数据层包括：传统数据库及分布式数据库，其中传统数据库用于存储医疗监管单位的数据，分布式数据库用于存储孕婴的区块链数据，所述区块链数据结构包括区块和交易：其区块结构包含：版本号：描述了区块链的版本；时间戳：本次区块生成的时间；交易Merkle树根摘要：本区块的所有交易生成Merkle树的树根摘要值；合约状态树根摘要：本区块的所有交易合约生成的状态树根摘要值；交易执行结果：本区块链关联的所有交易的执行结果；前区块摘要值：上一区块链的摘要值；本区块摘要值：计算本区块内容得到的摘要值；其交易结构包括：ID号：交易唯一标识号；用户账号地址：孕妇公钥摘要值；Nonce：唯一码；孕婴信息摘要：使用孕婴信息进行哈希；签名值：使用交易发起方私钥进行签名；账联代码：对应所在区块的标识；记账方地址：孕产婴医疗活动所在管理节点公钥摘要值。

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链技术的孕婴追溯存证系统，该系统基于区块链技术，其特征在于包括数据层、网络层、应用层，其特征在于数据层包括：传统数据库及分布式数据库，其中传统数据库用于存储医疗监管单位的数据，分布式数据库用于存储孕婴的区块链数据，所述区块链数据结构包括区块和交易：其区块结构包含：版本号：描述了区块链的版本；时间戳：本次区块生成的时间；交易Merkle树根摘要：本区块的所有交易生成Merkle树的树根摘要值；合约状态树根摘要：本区块的所有交易合约生成的状态树根摘要值；交易执行结果：本区块链关联的所有交易的执行结果；前区块摘要值：上一区块链的摘要值；本区块摘要值：计算本区块内容得到的摘要值；其交易结构包括：ID号：交易唯一标识号；用户账号地址：孕妇公钥摘要值；Nonce：唯一码；孕婴信息摘要：使用孕婴信息进行哈希；签名值：使用交易发起方私钥进行签名；账联代码：对应所在区块的标识；记账方地址：孕产婴医疗活动所在管理节点公钥摘要值。2.如权1中所述的孕婴追溯存证系统，其特征在于数据层还包括数据加解密模块，用于对个人隐私数据进行加密，以保护个人隐私安全。3.如权1中所述的孕婴追溯存证系统，其特征在于网络层包括P2P协议模块、节点发现和管理以及RPC协议模块，节点间通过节点发现及P2P过程广播数据，进行数据通讯及转发，RPC协议模块对上层应用层提供通讯。4.如权1中所述的孕婴追溯存证系统，其特征在于应用层包括账户管理模块、数据查询模块、合约管理模块、数据导入导出及拆分模块；其中账户管理模块维护孕婴公私钥对及个人信息摘要值；数据查询模块，提供对数据查询功能；合约管理模块，用于合约部署、合约调用、合约查询；数据导入导出及拆分模块，对孕婴的数据根据其使用场景及共享必要性对各单位采集或上传的数据进行拆分，拆分完成后部分存储到区块链分布式数据库中共享在区块链网络，其他以链接的方式存储在传统数据库中。5.一种孕婴追溯存证方法，其特征在于，包括以下步骤：首先，网络构建步骤，搭建一张由多个节点构成的区块链P2P网络，每个节点维护并记录孕婴信息，并参与区块链共识，管理节点用于接收孕婴的数据的输入，每个管理节点有准入条件，需要经过全网验证才能在区块链网络上运行；在该区块链P2P网络除了提供数据验证功能的节点外，还在出生证明发放单位、户籍管理单位、儿保单位、生育津贴发放单位等提供孕婴的数据查询节点，每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗梅琴，汪婷婷，张伟，
申请(专利权)人：罗梅琴，汪婷婷，张伟，
类型：发明
国别省市：上海,31