一种基于区块链技术的疫情防控系统、设备及介质

技术领域

本发明涉及传染病防控的技术领域，尤其涉及一种基于区块链技术的疫情防控系统、设备及介质。

背景技术

传染性疾病的传播方式和传播途径是多种多样的，除了传统的飞沫传染之外，还包括接触传染、消化道传染、呼吸道传染、血液传染、空气传染。甚至于一些传染疾病不仅能够大范围感染人群，还会造成物资污染。为有效预防、及时控制和消除传染病疫情的爆发和流行，规范和指导传染病疫情物资运输的应急处理工作，保护人们的身体健康与生命安全，最大程度地降低和消除因大规模传染病给各企业和人民所带来的影响，并保证公司企业的正常运行，有必要对现有的疫情防控物资链周转运输管理系统进行改进，以保证疫情防控物资被可靠和安全地使用。

而现有技术中，对传染病等疫情防控情报系统的实践主要集中在疫情爆发前的监测、预测及疫情结束后的分析总结，对疫情爆发中的联动防控方面研究较少，且对于上传信息的真伪无法做到有效甄别。由此需要一种基于区块链技术的疫情防控系统、设备及介质。

发明内容

本申请实施例通过提供一种基于区块链技术的疫情防控系统、设备及介质，至少部分解决了现有技术中对疫情爆发中的联动防控缺失的技术问题，实现了传染病暴发中的信息甄别以及联动防控的技术效果。

第一方面，为解决上述技术问题，本发明的实施例提供了如下技术方案：

一种基于区块链技术的疫情防控系统，包括：

基于联盟链建立相互进行数据传输的外部接入系统、区块链核心系统和管理平台；

上述区块链核心系统的所有节点服务器均属于管理链的参与节点，上述管理平台通过管理链针对不同行业类型建立子区块链；

外部接入系统包括多个子系统，任一上述子系统根据行业类型分别与对应的上述子区块链进行数据交互；

上述子系统通过节点注册认证后，与上述区块链核心系统对应的节点服务器进行交互，并发布目标数据；

上述目标数据提交至区块链的对应节点时，其他节点服务器对上述目标数据进行校验。

可选的，多个子区块链包括：

疫情链，用于发布患者信息、人数信息、确诊患者和疑似患者的位置信息；并基于上述位置信息通过子系统提醒对应人员采用对应的措施；

病历链，用于拥有预设权限端口共享病历数据；

科研链，用于共享针对疫情的研究数据；

防控物资链，用于共享疫情相关防控物资的数量、位置以及流向数据；

后勤保障链，用于上传日常生活品的需求信息，对应机构根据自身物品数量基于上述需求信息进行响应；

捐赠链，用于共享捐款或/和捐赠物的流向信息；

密切接触者链，用于由预设第一机构上传密切接触者信息，并根据对应的行动轨迹和通讯录，向通讯录涉及人员以及轨迹重叠人员发送提示信息；

健康链，用于预设第二机构对个人的填报信息进行审核后上送至健康链，根据上述密切接触者链、上述疫情链生成二维码。

可选的，多个子系统包括网络直报系统、突发事件预警服务平台、医院系统、捐赠系统、物资系统、交通单位系统以及通讯定位企业上传系统。

可选的，上述管理平台还包括：

当任一上述子系统接入区块链时，对上述子系统进行身份认证，同时设置网络准入数据库管理网络准入权限。

可选的，上述系统还包括：

上述管理平台对上述管理链进行更新，在管理信息更新后，当上述管理平台无法正常提供服务时，上述管理链暂停与上述管理平台进行数据交互，

任一上述节点服务器，保持正常在管理链上获取相应信息，以维持区块链的正常运行。

可选的，上述与上述区块链核心系统对应的节点服务器进行交互，并发布目标数据的步骤，还包括：

上述目标数据先进行过滤、整理、校验以及规范化的预处理操作，再通过区块链节点送至上述区块链核心系统进行存储；上述目标数据中超过预设大小的数据保存至IPFS文件系统中。

可选的，上述系统还包括：

当任一节点服务器内的任一数据的使用频率达到预设阈值时，采用建立本地数据库方式对上述数据进行存储。

可选的，上述系统还包括：

任一子区款连的数据均采用全节点存储。

第二方面，提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在上述存储器上并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行上述计算机程序时实现第一方面上述方法对应的步骤。

第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面上述方法对应的步骤。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

采用区块链技术的分布式存储、可追溯性、不可篡改性等特性，尽可能地保证传染病相关数据以及后勤保证数据的真实性，另外采用联盟链对节点进行统一管理的特点，加强疫情防控对情报数据手机，从而完成传染病暴发中的信息甄别以及联动防控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种基于区块链技术的疫情防控系统的结构示意图；

图2为本申请提供的一种基于区块链技术的疫情防控系统的数据流向和处理示意图；

图3为本申请提供的一种基于区块链技术的疫情防控系统的网络架构示意图；

图4为本申请提供的一种基于区块链技术的疫情防控系统的区块链结构示意图；

图5为本申请提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

另外，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

采用区块链技术的分布式存储、可追溯性、不可篡改性等特性，尽可能地保证传染病相关数据以及后勤保证数据的真实性，另外采用联盟链对节点进行统一管理的特点，加强疫情防控对情报数据手机，从而完成传染病暴发中的信息甄别以及联动防控。

本申请实施例中，提供了如图1所示的一种基于区块链技术的疫情防控系统，该系统包括：

基于联盟链建立相互进行数据传输的外部接入系统、区块链核心系统和管理平台；区块链核心系统的所有节点服务器均属于管理链的参与节点，管理平台通过管理链针对不同行业类型建立子区块链；外部接入系统包括多个子系统，任一子系统根据行业类型分别与对应的子区块链进行数据交互；子系统通过节点注册认证后，与区块链核心系统对应的节点服务器进行交互，并发布目标数据；目标数据提交至区块链的对应节点时，其他节点服务器对目标数据进行校验。

需要说明的是，本发明总体架构分为外部接入系统、区块链核心系统和管理平台三个部分；其中本发明的目标是给各行各业参与疫情防控提供一个情报共享中心，而基于此让外部接入系统与各行各业进行数据交互。详细地，外部接入系统包括网络直报系统、突发事件预警服务平台、医院系统、捐赠系统、物资系统、交通单位系统以及通讯定位企业上传系统。用户通过与外部接入系统的交互，间接参与疫情防控。而区块链核心系统是作为的核心与主体，包括区块链节点和相关数据库及文件。同时对于大规模传染病而言，联防联控、群防群控是疫情防控的一种行之有效的重要手段。要做好这项工作，需要强有力的管理能力。其数据来源于各行各业，而各行各业的情报数据有着行业特性强、隐私保护要求及数据处理方式存在差异等特点。由此本发明采用联盟链的模式，注重管理与监管，具有隐私性强、安全性高等特点。另外，若采用单一区块链进行实现，节点需存储所有数据，保存过多的与本节点无关的数据会对节点造成过重的负担。若分开建立多个区块链，则节点部署需耗费较多的人力物力，管理上也比较分散。因此，本发明在具体实施上，先建立管理链，将所有节点纳入统一管理，再通过管理链为各行各业建立子区块链，统一管理、分类运作，既减轻了节点资源负担、提高了情报数据共享效率，又强化了中央管理能力。其中，按数据类型子区块链可划分为疫情链、病历链、科研链、防控物资链、后勤保障链、捐赠链、密切接触者链、健康链等。可根据实际情况，建立其他子区块链，提高本系统的拓展性。区块链保存的数据反映了数据的历史，可保障数据的可追溯性及不可篡改性。其数量流向数据流向和处理流程如图2所示。

进一步地，如图4所示，多个子区块链包括：疫情链，用于发布患者信息、人数信息、确诊患者和疑似患者的位置信息；并基于位置信息通过子系统提醒对应人员采用对应的措施；详细地，通过疫情链发布确诊人数、疑似人数、治愈人数、死亡人数等疫情信息，发布确诊患者、疑似患者的出行记录、住宅小区、公共场所记录、聚会活动记录等预警信息，提醒相关人员注意自我隔离，提醒相关部门或基层管理机构对相关场所进行管控或对相关人员进行隔离观察措施。疫情链的数据主要来源于网络政府机构建立的直报系统、突发事件预警服务平台、医院系统，其他系统可根据权限(即准入管理权限)从疫情链下载数据进行分析处理，向公众或其他机构提供服务。

病历链，用于拥有预设权限端口共享病历数据；由于病历链需要隐藏患者的隐私信息，而过于广泛的共享检查记录、治疗方案及治疗效果等病历数据，会导致隐私泄漏，由此设置拥有预设权限端口，即给与医院或政府等机构权限，以保证隐私安全。并同时提高医疗机构的警惕性及治疗能力，有利于传染病疫情的预防与控制。例如在疫情初期，尚未确定疫情之时，相关病历的医学性讨论，属于正常的医学交流，有利于其他医疗机构提高警惕、增加预防措施。疫情爆发时，也有利于医疗机构通过参考病历数据，研究具体的治疗方案，提高治疗成功率。病历链的数据主要来源于医院系统。

科研链，用于共享针对疫情的研究数据；详细地，对于传染病的病学研究、病毒来源追踪、检测试纸研发、疫苗研发、特效药研发等科研工作，对于疫情的防控与治疗起到了重要的作用。但各科研单位及科研工作者各自研究，研究成果共享度低，虽有利于研究成果的保护，但对疫情防控的进展却是不利的。除有法律规定需要保密的外，在做好国家安全工作的条件下，科研单位将相关数据及时上送至科研链进行共享，有助于其他单位的研究，促进相关研究的进展。同时，科研链的可追溯性及不可篡改性，也能保障科研单位及科研工作者的利益。

防控物资链，用于共享疫情相关防控物资的数量、位置以及流向数据；详细地，防控物资链是疫情防控在物资保障方面的核心链。疫情爆发前，防控物资充足，无需进行管控。一旦疫情爆发，防控物资如医用口罩、消毒液、防护服、额温枪等疫情防控物资紧缺，需国家统一管控，输送到最急需的地方，同时打击哄抬物价、假冒伪劣的行为。防控物资链除了能跟踪物资流向之外，还能进行防控物资的供需匹配，优化企业的生产计划及物资配送安排。防控物资链的数据来源于防控物资对接平台、医院、生产企业、复工单位、药商等。防控物资链结合疫情链，可精准分配防控物资。

后勤保障链，用于上传日常生活品的需求信息，对应机构根据自身物品数量基于需求信息进行响应；详细地，在疫情爆发时，医务人员及其他奋斗在一线的人员的饮食供应、出行需求、生活用品也是需要重视的。同时，企业复工需求、居民日常生活需求也存在短时间或局部区域物资紧缺的情况。将相关需求上送至后勤保障链，其他机构，例如超市或日用品企业可根据自身物品拥有量的实际情况响应需求。

捐赠链，用于共享捐款或/和捐赠物的流向信息；详细地，人民群众对帮助疫情严重地区抗击疫情抱有极大的热情，但部分受捐机构的对捐款或捐赠物的处理不当，既打击了捐赠人的积极性，又不能将物资及时送至需要的地方，限制发挥应有的作用。而捐献链可追踪捐款或捐赠物的流向，对相关机构的行为进行及时有效的监督。受捐机构根据捐献链数据，结合疫情链、防控物资链、后勤保障链进行数据分析，将捐款及捐赠物及时送至需要的地方。

密切接触者链，用于由预设第一机构上传密切接触者信息，并根据对应的行动轨迹和通讯录，向通讯录涉及人员以及轨迹重叠人员发送提示信息；其中第一机构，例如小区管委会、村委会、企事业单位、公安机关、医院等机构将排查到的密切接触者信息上送至密切接触者链。经过相关机构授权之后，由微信、支付宝、QQ、电信运营商等企业结合疫情链数据、行动轨迹及通讯记录等数据进行大数据分析，将疫情提醒信息脱敏后发送给相关人员，如密切接触者的亲朋好友、邻居、同事等。精准提醒可利用密切接触者身边人对其进行自我隔离督促，同时也能提高相关人员的警惕性，注意日常防护。

健康链，用于预设第二机构对个人的填报信息进行审核后上送至健康链，根据密切接触者链、疫情链生成二维码。详细地，在疫情期间，企业复工、公共场所进出、公共交通乘坐，一般会采用二维码的方式进行管理。目前二维码根据个人自行填报信息生成，有虚假填报的风险。若由官方机构对个人的填报信息进行审核后上送至健康链，再结合密切接触者链、疫情链综合分析后生成二维码，可降低虚假填报信息的风险。

进一步地，如图3所示，多个子系统包括网络直报系统、突发事件预警服务平台、医院系统、捐赠系统、物资系统、交通单位系统以及通讯定位企业上传系统。

需要说明的是，其中网络直报系统、突发事件预警服务平台主要是政府主导的播报系统。交通单位系统则包括铁路系统、汽车客运系统等；通讯定位企业包括微信、支付宝、QQ以及电信运营商等等。

进一步地，管理平台还包括：当任一子系统接入区块链时，对子系统进行身份认证，同时设置网络准入数据库管理网络准入权限。

需要说明的是，利用身份认证保证进入区块链系统的机构身份的真实性。同时设置网络准入数据库，则是赋予不同机构不同权限，例如针对病例链则仅限医院系统或政府系统进行查阅。

进一步地，系统还包括：管理平台对管理链进行更新，在管理信息更新后，当管理平台无法正常提供服务时，管理链暂停与管理平台进行数据交互，任一节点服务器，保持正常在管理链上获取相应信息，以维持区块链的正常运行。

需要说明的是，管理平台在对管理链进行更新后，也可能因自身的因兼容等问题造成故障，从而无法提供服务，故而保持管理链的独立运行，可以有效的保证其他链与管理链的数据交互，从而保证整个系统持续稳定运行。

进一步地，与区块链核心系统对应的节点服务器进行交互，并发布目标数据的步骤，还包括：目标数据先进行过滤、整理、校验以及规范化的预处理操作，再通过区块链节点送至区块链核心系统进行存储；目标数据中超过预设大小的数据保存至IPFS文件系统中。

需要说明的是，为了在尽可能保证数据上传前的便捷，利用过滤、整理、校验以及规范化的预处理操作，使得数据归一化，从而便于保存。同时IPFS(Inter Planetary FileSystem，又称星际文件系统)的采用，利用IPFS是一种点对点的分布式文件系统，即分布式的web，是单一的Bittorrent群集，git仓库分布式存储的，可以让互联网运行速度更快，更加安全和更加开放的旨在连接所有有相同的文件系统。

进一步地，系统还包括：

当任一节点服务器内的任一数据的使用频率达到预设阈值时，采用建立本地数据库方式对数据进行存储。

需要说明的是，若每次查找数据皆需遍历区块链，则效率较低且浪费计算资源。因此，对使用频率较高的数据，采用本地数据库方式进行存储，提高数据使用效率。数据提交至区块链时，其他节点将对数据进行校验，无需担心数据伪造问题。本地保存的数据类型包括基础数据、网络准入数据库、密钥数据库、状态数据库、文件哈希值数据库等。

进一步地，系统还包括：任一子区款连的数据均采用全节点存储。

需要说明的是，采用是全节点存储的优势在于，无需管理链或其他链保存。降低管理策略会的复杂度，降低运营成本。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种电子设备，如图5所示，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现一种基于区块链技术的疫情防控系统。

基于同一发明构思，本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现一种基于区块链技术的疫情防控系统。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。