目前，中医药大数据分别存储在各级中医药医疗机构的中心式数据库中，容易遭受数据丢失、更改和攻击，不能实现数据的流通与共享。在此分析中医药大数据共享平台需求，结合区块链技术提出创新系统架构。

        中医药大数据共享平台包括功能性需求和非功能性需求。

        一、总体需求

        1、功能性需求

        中医药大数据具有体量大、数据类型多样、数据产生速度快、数据多源异构、数据敏感度高等特点，而区块链具有去中心化、去中介化、不可篡改、加密安全、交易可追溯、透明等优点，基于区块链建立中医药大数据共享平台能够解决患者医疗数据的共享和交换、患者医疗信息泄露、篡改以及恶意删除等问题，能够满足 所有被授权的中医药医疗机构、医生、患者、体检机构、科研院所以及政府监管部门的使用需求。对于患者来说，能够授权个人医疗数据是否共享，是否上传个人穿戴设备采集到的信息；对于医生来说，能够查看链上患者的医疗信息、体检信息，能够对采集到的患者信息提供中医药健康建议与指导；对于科研院所，可以通过患者中医药医疗数据进行科学研究；对于各医疗机构账户，可以根据产生数据节点以及验证数据节点的不同类型来完成相应的任务；对于体检机构，经患者授权后能够查看患者医疗记录，并可上传患者体检信息；对于政府监管部门，能够对平台中共享的数据进行审计。

        二、非功能性需求

        1、性能需求

         由于联盟链网络上每个节点存储的数据是相同的，对于发布的信息，需要存储在链上的每个节点上，这需要耗费一定的时间，并且还需要保证网络的畅通，当传输网络出现故障时，上链的信息将会被中断。同时，对基于联盟链网络的平台进行数据查询时，由于包含的模块代码比较多，算法相对复杂。在用户请求查询时，应尽量减少其他并发的网络进程，优化查询效率，缩短平 台的响应时间。因此，联盟链上不能存储患者医疗的全部数据，而是存储患者医疗数据的哈希值和地址，当用户需要具体数据时，触发智能合约自动访问对应数据的完整记录。

         2、安全性需求

        患者医疗数据是高度敏感的数据，区块链中的联盟链具有严格的身份认证和权限管理优势。基于联盟链设计中医药大数据共享平台，只有被授权的用户才能访问，对联盟成员开放平台的全部功能或部分功能，患者的中医药医疗记录在联盟成员之间共享。同时，采用非对称加密算法对存储在联盟链上的数据进行加密，在非对称加密算法中有两个密钥，分别是私钥和公钥。私钥仅用户持有，公钥所有用户可见，信息共享者使用公钥 对需要加密的内容进行加密，信息接收者使用私钥对接收到的密文进行解密，通过公钥没有办法推导出私钥信息，充分保证了共享数据的安全性。

         中医药大数据共享平台的系统架构

        一、平台架构

        中医药大数据共享平台可以使中医药医疗机构、患者、医生、科研院所和体检机构共享患者医疗数据，还可以使政府监管部门监管平台中的数据。提出基于联盟链 的中医药大数据共享平台的架构，分为5层，从下到上依次是基础设施层、 区块链层、业务逻辑层、应用层和表现层。

        二、基础设施层

        基础设施层为区块链层、业务逻辑层、应用层和表现层提供其所需的计算、存储和网络服务等资源。根据用户对计算服务、存储资源和网络资源的需求进行弹性分配，使得中医药大数据共享平台能够获得所需要的数据处理能力、数据存储服务以及数据传输服务。

        三、区块链层

        区块链层通过区块链节点、区块链账本、智能合约和共识机制为中医药大数据共享联盟链提供区块链的相关服务。由区块存储患者ID、证候、诊断和处方信息的哈希值及存放地址。采用改进的委托权益证明机制，为联盟链中的所有中医药医疗机构设置信用积分，完成正常的工作会获得奖励积分，违规操作会扣除相应的积分，根据积分的变化对中医药医疗机构的权限进行动态调整。

        四、业务逻辑层

        业务逻辑层用来实现中医药大数据共享平台的业务逻辑，为应用层提供操作联盟链上数据的中间层，包括中医药医疗数据上链、中医药大数据共享联盟链上检索、中医药医疗数据加密和中医药医疗数据解密等。

        五、应用层

        在该联盟链中主要实现中医药医疗记录的发布、查询以及权限管理。中医药医疗记录发布指具有产生数据节点权限的中医药医疗机构经患者授权后能在联盟链中发布数据；中医药医疗记录的查询指具有相应权限的机构用户可以查询链上的记录；权限管理指系统管理员为各中医药医疗机构、科研院所、医生、政府监管部门、体检机构以及患者设置权限，包括分配权限和回收权限。

        六、表现层

        基于联盟链的中医药大数据共享平台采用两种访问形式：一种是B/S模式，通过 Web 浏览器方式访问网页端功能， 用户是中医药医疗机构、科研院所、医生、政府监管部门、体检机构以及平台的管理员；另一种 是C/S模式，通过移动设备访问移动端功能，其用户是患者。

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