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【推荐】详解基于IPFS存储模式的区块链医疗保健解决方案

OKCoin_木子 发表在 比特币新闻 比特币新闻 2017-02-24 17:45 1307

暴走时评:IPFS星际文件系统(InterPlanetary File System)是点对点分布式系统,使用相同的文件系统连接所有网络。确切的说,IPFS是内容可寻址的P2P超媒体分发协议,是升级的Web协议。利用IPFS来存储医疗信息将意味着提供者之间不需要信任,并且患者不会遇到无法访问个人医疗记录的单点故障。

翻译:Annie_Xu

P2P文件共享有趣且容易。IPFS拥有搭建P2P医疗记录网络的潜力,使记录共享和访问更加容易。

怎样处理医疗保健领域医疗记录链接失效的问题?什么是链接失效(link rot)?链接失效是个别网站或互联网上的超链接指向已永久不可用的网页、服务器或其他资源的过程。

医疗信息是存在的,但访问却很困难。统一医疗档案访问失败是可以接受的,也就是说患者需要收集散落在全国各地的个人医疗档案。

缺乏可互操作性会影响患者。IPFS提供了一种新的信息获取方法,也是医疗记录链路失效的潜在解决方案。


医疗保健领域的Napster

BitTorrent、LimeWire(gasp)、Napster、FastTrack、eDonkey、Gnutella和Vuze等都是支持文件共享的著名开源点对点(P2P)客户端或产品。BitTorrent和Gnutella支持任何文件的下载。可以使用这些客户端通过互联网交换视频、音乐和软件文件。

然而Napster却是中心化模式。Napster模式中,对等计算机将在核心中央服务器中注册,并提供它们的文件共享列表。对等点体向保留所有可用文件总索引的中央服务器发送查询请求。中央服务器将查询计算机连接到具有所请求文件的对等点。

这种方法的优点是中央服务器总是知道文件的位置,搜索是快速和高效的,并且答案保证是正确的。Napster模型的问题(除了我们明显知道的)是它依赖于中心化服务器,导致单点故障。这个问题被放大了,因为中心化服务器需要有足够的算力来处理所有查询,这个设置如果不能适当扩展,可能导致不可靠的服务。


P2P共享是为了更健康的明天

与中心化服务器相关的限制带来了Gnutella。这是Nullsoft被AOL收购之后不久,公司Justin Frankel和Tom Pepper开发的,Gnutella是第一个主要的P2P客户端。

原先的开发者宣布推出Slashdot,但它被AOL以法律问题为由停止了。数千人已经下载了分布式点对点网络客户端,并且协议被反向工程,开源代码的复制品很快在互联网上出现。AOL后来在GNUGNU General Public License(GPL)上发布了源代码。

这有什么关联呢?今天,不能共享记录的一个原因是因为存储医疗信息的系统、数据库和格式很多。医疗保健行业的P2P方法将使我们更接近统一的医疗记录,一个异构系统可以访问的记录。

创意1:异构系统使用相同的文件结构,实现医疗记录的分布式访问。


IPFS:互联网升级的基础

在医疗信息的非结构化信息交换中如何获得数据?我们有拍字节的个人基因组记录需要托管,有实时媒体流需要捕获。这些海量数据集如何链接呢?

IPFS星际文件系统(InterPlanetary File System)是点对点分布式系统,使用相同的文件系统连接所有网络。确切的说,IPFS是内容可寻址的P2P超媒体分发协议,是升级的Web协议。

节点之间没有信任,没有单点故障。这听起来像是医疗保健领域需要的东西吗?利用IPFS来存储医疗信息将意味着提供者之间不需要信任,并且没有让患者无法访问个人医疗记录的单点故障。

区块链增加价值的核心原则是默克尔树(Merkle tree)或哈希树。Merkle是一种结构,其中每个非叶节点都有标签,该标签是其子节点的值(叶)或子节点标记的值。也就是说,每个分支或链接取决于先前的分支,类似于树的分支及其树叶。

IPFS是一个全球分布式文件系统,形成一个广义的Merkle-DAG,也就是一个有向无环图,其对象彼此链接(通常只是通过它们的加密哈希相连,一个唯一的ID)。


IPFS和医疗记录的迷宫

此数据结构是一般的认证数据结构ADS的替代品。ADS的最初优点是搭建一个数据结构,其操作可以由一个不可信认证装置来执行。了解ADS的历史价值使得IPFS的好处更容易理解。

可以说,每个病人都可以利用任何提供者的信息,创建个人医疗记录列表,所有列表都有一个地址,类似于您最喜欢的网络浏览器中的书签地址。

创意2:具有永久地址的可寻址医疗记录(也就是有永久存储地的医疗记录)。


个人医疗记录的版本控制

IPFS是分布式版本控制的哈希值文件系统。IPFS的基本原则是所有数据是同一个Merkle DAG的一部分,它是一个带有内容寻址超链接的内容寻址区块存储模式。个人信息所在位置无关紧要。只要地址结构是标准化的,该信息就可以从任何平台、数据库或系统获得。

与传统的提供者到提供者网络系统不同,使用IPFS没有特权节点。IPFS是分布式哈希表(DHT)、BitTorrent、Git和自我认证文件系统(Self-Certified Filesystems)的整合结果。IPFS协议还包含一组七个子协议或原则,可以合成先前的点对点概念,组成IPFS的基础。

1、身份:对等节点身份

2、网络:管理与其他对等点的连接

3、路由:定位对等点和存储对象需要的信息

4、交换:管理区块如何分布的协议

5、对象:Merkle-DAG,内容可寻址的不可篡改的对象和链接

6、文件:版本控制的文件系统

7、命名:使用内容寻址DAG对象的可变命名(永久对象)

8、应用程序:在IPFS上运行的应用程序利用最近连接的Web

IPFS堆栈是八个元素的组合:(每个节点的)身份+网络+路由(分布式哈希表)+数据交换(BitTorrent)+merkledag(git)+命名(自我认证文件系统)+应用程序(Web)。这些元素一起构成IPFS堆栈,将用于医疗记录可访问性的标准化。IPFS是您尚未发现的最有影响力的数据结构。搭建新的应用程序?那就必须考虑IPFS的兼容性。建立以创新数据为中心的价值?如果说的不是IPFS,那么就是走错了方向。


搭建数据结构网络(IoSD)

身份确保相连的对等会交换公钥。公钥和私钥使用密码加密。网络解决传输协议、网络可靠性、连接性、完整性和真实性(检查发送方的公钥)。路由确保对等点可以找到其他对等点,并且哪些对等点可以服务于其他对等点(技术上使用基于S/Kademlia和Coral的分布式松散哈希表DSHT)。数据交换使用基于BitTorrent的BitSwap协议来发送和接收分布式数据区块。对象基于分布式哈希表和BitSwap(用于快速存储和分发区块的点对点系统)。嵌入在源文件中的目标的加密哈希将Merkle-DAG链接对象连接起来。其中大部分可使用Git数据结构,但Merkle-DAG还可以提供上下文寻址(包括链接)、防篡改和重复数据删除等优势。文件是一组对象(数据区块、列表区块、集合、数据采集和提交树(版本历史快照))。命名确保对象是永久的,可以通过其哈希恢复命名信息,当然还有其他属性。最后是应用程序,可以在互联网上运行,并利用IPFS的原理和特性来创建连接数据(对象和区块)的Merkle链接网络。

任何修改、更新或调整将按顺序列出。病人可以收到通知,并且可以访问个人医疗记录的每一个新增信息,也就是提供永远不会放错位置的纵向历史医疗记录。

创意3:IPFS将影响每个2020年之前部署的医疗保健应用程序

医疗保健领域将经历数据结构的变革,保存患者和临床诊疗信息。转变不会是通过颠覆性技术,而是通过基础技术。想想企业和技术基础如何转变,开始在你的组织内逐步转型。

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