一种基于区块链分账协议的电子处方流转安全性工作方法与流程

本发明涉及区块链安全领域，尤其涉及一种基于区块链分账协议的电子处方流转安全性工作方法。

背景技术：

处方流转是指医生开具处方之后处方流通到院外药房，院外药房为用户配药送药的过程。处方流转涉及到多个利益相关方，且各相关方之间存在复杂的利益博弈过程。这个过程又受到多种法律法规或地方管理办法的监管和约束。因此处方流转比较符合区块链技术特色的业务场景。在电子处方流转过程中需要多方机构或者组织进行认证操作，而且电子处方在区块链网络进行信息上传过程中无法进行安全认证，也无法保证区块链网络中电子处方流转数据的真实性和可靠性，这就亟需本领域技术人员解决相应的技术问题。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种基于区块链分账协议的电子处方流转安全性工作方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种基于区块链分账协议的电子处方流转安全性工作方法，包括如下方法：

s1，医院信息系统及参与电子处方流转业务的各信息系统通过引入sdk接入区块链网络，通过调用网络中的智能合约指令完成电子处方安全流转结算的任务，同时智能合约对电子处方安全流转结算任务的完成情况执行监管指令；医院信息系统及参与电子处方流转业务的各信息系统接入区块链后会分配一个非对称加密密钥；

s2，电子处方安全流转结算任务中对医院信息系统及参与电子处方流转业务的各信息系统和接入的区块链进行分工定义，定义内容是医院信息系统及参与电子处方流转业务的各信息系统参与电子处方安全流转结算任务的接入信息与发送信息，将接入信息与发送信息形成一个定义文档集，医院信息系统及参与电子处方流转业务的各信息系统通过自己的私钥对定义文档集进行签名认证；然后通过调用智能合约指令将定义文档集上传到区块链中；智能合约验证工作医院信息系统及参与电子处方流转业务的各信息系统电子签名是否有效；当电子处方安全流转结算任务中医院信息系统及参与电子处方流转业务的各信息系统中智能合约都有效时，该电子处方安全流转结算任务定义文档集生效；

s3，当电子处方安全流转结算任务定义文档集生效以后，医院信息系统及参与电子处方流转业务的各信息系统根据定义文档集执行任务协作指令；第一任务协作指令是医生客户端开具电子处方，电子处方信息形成后，通过电子签名和加密指令保障数据安全性，然后调用智能合约将电子处方提交区块链网络，在工作定义文档集所定义的接入信息与发送信息框架下，医院账户声明一份数字资产；

第二任务协作指令是审方中心客户端获取到电子处方后，按照电子处方流转安全任务的分工，对电子处方进行审核，并且给审方中心账户建立另一份数字资产；

第三任务协作指令是药房客户端获取到电子处方，可以获取到电子处方，并且按照电子处方安全流转结算任务的分工，完成电子处方安全流转结算任务，并且给药房账户建立另一份数字资产；

s4，患者客户端对整个电子处方安全流转结算任务进行电子签名确认，从而完成电子处方的流转工作后，医生客户端、药房客户端和审方中心客户端数字资产正式生效，如果患者客户端对整个电子处方安全流转结算任务未进行电子签名确认，则相应数字资产处于未生效状态，不能进行数字结算。

优选的，所述s3包括：

s3-1医生客户端确定药品匹配服务后，区块链网络进行药品标记、匹配校验；对于不符合患者客户端异常数据的电子处方进入药房客户端进行识别；通过默认接口对接方式，医生客户端和药房客户端将药品目录上传匹配，完成数据关联；区块链分账协议设定每一个医生客户端和药房客户端都建立行为时间戳锁定指令，并且在每一个医生客户端和药房客户端发生行为时采用主动推送方式，发送至区块链网络防止数据篡改，如果药品数据能够匹配医生客户端药品需求，进行匹配完成后，与药房客户端建立数据关联关系；

s3-2，每次医生客户端和药房客户端完成开药和取药指令后，患者客户端获取数据反馈指令，区块链网络根据患者客户端、医生客户端和药房客户端的工作任务划分，对医生客户端和药房客户端的诊疗和开具处方操作进行行为标定，并将使用频率高的药品目录与药企/药店端的药品目录进行匹配，同时向患者客户端发送推荐信息，规划取药路径，关联匹配药店的药品目录和电子处方信息；

s3-3，患者客户端接收电子处方后，在区块链网络建立消费虚拟账号信息，形成数字资产，对该电子处方进行电子签名认证，医生客户端和药房客户端获取患者客户端虚拟账号信息，根据区块链分账协议建立的规则，患者客户端完成支付操作；医生客户端和药房客户端获取收益，电子处方支付流程进行数据封包。

优选的，所述非对称加密密钥包括：

s5-1，在每个区块链网络，都同步了电子处方的药品数据和支付结算数据，对药品数据和支付结算数据进行初始化编码，由于患者客户端的请求随着自变量时间的不断推进，其因变量中的医生客户端和药房客户端开药和拿药的信息发生变化，需要设置若干分类压缩包，

s5-2，根据患者客户端请求数据变化，执行实时调整分类压缩包的指令，如果经过更新之后的数据在分类压缩包的设置范围则归入相应的分类压缩包，如果不在设置的范围则另建立针对该用户请求数据的分类压缩包，如果某一患者客户端请求数据与任何分类压缩包相关度过低，患者客户端对该分类压缩包进行评估，通过数据更新算法完成请求数据的匹配操作。

优选的，所述s5-2包括：

当请求数据无法匹配分类压缩包，则最优位置选择参数此时对请求数据搜索位置进行更新；如果请求数据匹配相应的分类压缩包，则最优位置选择参数此时不需要更新，根据患者客户端请求数据和分类压缩包定位信息的不断变化，形成分类压缩包所收集请求数据的位置是否处于最优位置的概率，随着算法逐步趋于收敛，需要更新的患者客户端请求数据越来越少，请求数据接近相应的分类压缩包，利用患者客户端请求数据和迭代次数的关系数据更新算法，从而确定分类压缩包分类位置处于最佳的分类压缩包中的概率：

式中：t表示请求数据迭代次数，fij表示第i个请求数据中第j个分类压缩包最大迭代次数，迭代次数t较小时，其请求数据进入相应分类压缩包的很大，迭代次数t变大时，减小，从而qin变大，使请求数据接近相应的分类压缩包，其中，kij为第i个请求数据中第j个分类压缩包的定位节点，通过调节参数ε进行位置调节，ai为请求数据向量数，aj为分类压缩包向量数，m和n为正整数，

由于分类压缩包根据请求数据的变化而动态变化，所以，设置迭代优化算法根据迭代次数t生成分类压缩包矩阵分类压缩包特征矩阵cj，分类压缩包状态矩阵dj的转置为通过矩阵调节系数σ进行调节，通过使用非负矩阵因式分解的非负参数乘积更新，在分类压缩包中对和cj相对于dj进行迭代优化；从而完成请求数据在分类压缩包中的概率封装。

优选的，所述非对称加密密钥还包括：

在非对称加密过程中每个患者客户端、医生客户端、审方中心客户端和药房客户端形成相应的公钥和私钥，私钥用于电子处方签名，公钥用于对患者客户端、医生客户端、审方中心客户端和药房客户端进行验证签名；公钥是公开相应信息，私钥是患者客户端内部保存，公钥用来加密，私钥用来解密；

医生客户端开电子处方后使用医生私钥进行签名，因为公钥是公开的，所以在审方客户端，可以用医生的公钥来验证医生的签名，确保这个处方为该医生开具；

另外，医生客户端将处方用一个一次性密码进行一个对称加密；同时用审方中心客户端的账户的公钥将一次性密码进行加密；审方中心客户端收到加密后的一次性密码后，用审方中心客户端的账号私钥解密这个密码；然后用这个密码去解密处方，即看到处方的原文；保证了处方的保密性。

优选的，还包括：

s-a，实时采集患者客户端、医生客户端和药房客户端的封包后的电子处方信息和加密信息，获得含有电子处方信息和加密信息的样本数据y，并对样本数据y进行预处理；运用安全性识别公式对样本数据y中的每个数据元素进行分析，以此来获得样本数据y中异常数据；

s-b，当采集患者客户端、医生客户端和药房客户端的封包后的电子处方信息和加密信息中异常数据趋于合理范围，则判定电子处方信息和加密信息纳入正常调用数据集、如果采集患者客户端、医生客户端和药房客户端的封包后的电子处方信息和加密信息中异常数据在合理范围之外，则判定电子处方信息和加密信息纳入异常调用数据集；

s-c，设定异常因子判断值，根据异常因子判断值对电子处方信息和加密信息进行安全性判断，从而反馈至区块链网络；对于纳入正常调用数据集和异常调用数据集的电子处方信息和加密信息，通过实时遍历相应的电子处方信息和加密信息发现不适合在相应正常调用数据集和异常调用数据集中，对于不适合的电子处方信息和加密信息采取溢出操作，进行更新；直至没有新的电子处方信息和加密信息进入。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

医院信息系统通过参与电子处方流转信息，将信息在区块链同步，根据区块链的同步性，能够高效的针对医生客户端、药房客户端和审方中心客户端进行电子处方流转，而且通过电子处方交互过程中的信息加密过程形成智能合约，对电子签名进行验证，保证电子处方信息安全性，完成电子处方流转及相关数据的可追溯性，而且符合电子处方验证通过资格的参与方可以方便快捷地参与到电子处方流转过程中。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明系统架构图；

图2是本发明sdk功能模块图；

图3是本发明工作原理图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1至3所示，本发明公开一种基于区块链分账协议的电子处方流转安全性工作方法；包括：

s1，医院信息系统及参与电子处方流转业务的各信息系统通过引入sdk接入区块链网络，通过调用网络中的智能合约指令完成电子处方安全流转结算的任务，同时智能合约对电子处方安全流转结算任务的完成情况执行监管指令；医院信息系统及参与电子处方流转业务的各信息系统接入区块链后会分配一个非对称加密密钥；

s2，电子处方安全流转结算任务中对医院信息系统及参与电子处方流转业务的各信息系统和接入的区块链进行分工定义，定义内容是医院信息系统及参与电子处方流转业务的各信息系统参与电子处方安全流转结算任务的接入信息与发送信息，将接入信息与发送信息形成一个定义文档集，医院信息系统及参与电子处方流转业务的各信息系统通过自己的私钥对定义文档集进行签名认证；然后通过调用智能合约指令将定义文档集上传到区块链中；智能合约验证工作医院信息系统及参与电子处方流转业务的各信息系统电子签名是否有效；当电子处方安全流转结算任务中医院信息系统及参与电子处方流转业务的各信息系统中智能合约都有效时，该电子处方安全流转结算任务定义文档集生效；

s3，当电子处方安全流转结算任务任务定义文档集生效以后，医院信息系统及参与电子处方流转业务的各信息系统根据定义文档集执行任务协作指令；第一任务协作指令是医生客户端开具电子处方，电子处方信息形成后，通过电子签名和加密指令保障数据安全性，然后调用智能合约将电子处方提交区块链网络，在工作定义文档集所定义的接入信息与发送信息框架下，医院账户声明一份数字资产；

第二任务协作指令是审方中心客户端获取到电子处方后，按照电子处方流转安全任务的分工，对电子处方进行审核，并且给审方中心账户建立另一份数字资产；

第三任务协作指令是药房客户端获取到电子处方，可以获取到电子处方，并且按照电子处方安全流转结算任务的分工，完成电子处方安全流转结算任务，并且给药房账户建立另一份数字资产；

s4，患者客户端对整个电子处方安全流转结算任务进行电子签名确认，从而完成电子处方的流转工作后，医生客户端、药房客户端和审方中心客户端数字资产正式生效，如果患者客户端对整个电子处方安全流转结算任务未进行电子签名确认，则相应数字资产处于未生效状态，不能进行数字结算。

优选的，所述s3包括：

s3-1医生客户端确定药品匹配服务后，区块链网络进行药品标记、匹配校验；对于不符合患者客户端异常数据的电子处方进入药房客户端进行识别；通过默认接口对接方式，医生客户端和药房客户端将药品目录上传匹配，完成数据关联；其中用户端异常数据为处方药或者造成用户身体过敏等因素的药品，区块链分账协议设定每一个医生客户端和药房客户端都建立行为时间戳锁定指令，并且在每一个医生客户端和药房客户端发生行为时采用主动推送方式，发送至区块链网络防止数据篡改，如果药品数据能够匹配医生客户端药品需求，进行匹配完成后，与药房客户端建立数据关联关系；

s3-2，每次医生客户端和药房客户端完成开药和取药指令后，患者客户端获取数据反馈指令，区块链网络根据患者客户端、医生客户端和药房客户端的工作任务划分，对医生客户端和药房客户端的诊疗和开具处方操作进行行为标定，并将使用频率高的药品目录与药企/药店端的药品目录进行匹配，同时向患者客户端发送推荐信息，规划取药路径，关联匹配药店的药品目录和电子处方信息；

s3-3，患者客户端接收电子处方后，在区块链网络建立消费虚拟账号信息，形成数字资产，对该电子处方进行电子签名认证，医生客户端和药房客户端获取患者客户端虚拟账号信息，根据区块链分账协议建立的规则，患者客户端完成支付操作；医生客户端和药房客户端获取收益，电子处方支付流程进行数据封包。

优选的，还包括；

所述非对称加密密钥包括：

s5-1，在每个区块链网络，都同步了电子处方的药品数据和支付结算数据，对药品数据和支付结算数据进行初始化编码，由于患者客户端的请求随着自变量时间的不断推进，其因变量中的医生客户端和药房客户端开药和拿药的信息发生变化，需要设置若干分类压缩包，比如：内科、外科、骨科、耳鼻喉科、儿科、妇科、产科等；

s5-2，根据患者客户端请求数据变化，执行实时调整分类压缩包的指令，如果经过更新之后的数据在分类压缩包的设置范围则归入相应的分类压缩包，如果不在设置的范围则另建立针对该用户请求数据的分类压缩包，如果某一患者客户端请求数据与任何分类压缩包相关度过低，患者客户端对该分类压缩包进行评估，通过数据更新算法完成请求数据的匹配操作。

所述s5-2包括：

当请求数据无法匹配分类压缩包，则最优位置选择参数此时对请求数据搜索位置进行更新；如果请求数据匹配相应的分类压缩包，则最优位置选择参数此时不需要更新，根据患者客户端请求数据和分类压缩包定位信息的不断变化，形成分类压缩包所收集请求数据的位置是否处于最优位置的概率，随着算法逐步趋于收敛，需要更新的患者客户端请求数据越来越少，请求数据接近相应的分类压缩包，利用患者客户端请求数据和迭代次数的关系数据更新算法，从而确定分类压缩包分类位置处于最佳的分类压缩包中的概率：

式中：t表示请求数据迭代次数，fij表示第i个请求数据中第j个分类压缩包最大迭代次数，迭代次数t较小时，其请求数据进入相应分类压缩包的很大，迭代次数t变大时，减小，从而qin变大，使请求数据接近相应的分类压缩包，其中，kij为第i个请求数据中第j个分类压缩包的定位节点，通过调节参数ε进行位置调节，ai为请求数据向量数，aj为分类压缩包向量数，m和n为正整数，

由于分类压缩包根据请求数据的变化而动态变化，所以，设置迭代优化算法根据迭代次数t生成分类压缩包矩阵分类压缩包特征矩阵cj，分类压缩包状态矩阵dj的转置为通过矩阵调节系数σ进行调节，通过使用非负矩阵因式分解的非负参数乘积更新，在分类压缩包中对和cj相对于dj进行迭代优化；从而完成请求数据在分类压缩包中的概率封装。

优选的，所述非对称加密密钥还包括：

在非对称加密过程中每个患者客户端、医生客户端、审方中心客户端和药房客户端形成相应的公钥和私钥，私钥用于电子处方签名，公钥用于对患者客户端、医生客户端、审方中心客户端和药房客户端进行验证签名；公钥是公开相应信息，私钥是患者客户端内部保存，公钥用来加密，私钥用来解密；

医生客户端开电子处方后使用医生私钥进行签名，因为公钥是公开的，所以在审方客户端，可以用医生的公钥来验证医生的签名，确保这个处方为该医生开具；

另外，医生客户端将处方用一个一次性密码进行一个对称加密；同时用审方中心客户端的账户的公钥将一次性密码进行加密；审方中心客户端收到加密后的一次性密码后，用审方中心客户端的账号私钥解密这个密码；然后用这个密码去解密处方，即看到处方的原文；保证了处方的保密性。

优选的，s-a，实时采集患者客户端、医生客户端和药房客户端的封包后的电子处方信息和加密信息，获得含有电子处方信息和加密信息的样本数据y，并对样本数据y进行预处理；运用安全性识别公式对样本数据y中的每个数据元素进行分析，以此来获得样本数据y中异常数据；

s-b，当采集患者客户端、医生客户端和药房客户端的封包后的电子处方信息和加密信息中异常数据趋于合理范围，则判定电子处方信息和加密信息纳入正常调用数据集、如果采集患者客户端、医生客户端和药房客户端的封包后的电子处方信息和加密信息中异常数据在合理范围之外，则判定电子处方信息和加密信息纳入异常调用数据集；

s-c，设定异常因子判断值，根据异常因子判断值对电子处方信息和加密信息进行安全性判断，从而反馈至区块链网络；对于纳入正常调用数据集和异常调用数据集的电子处方信息和加密信息，通过实时遍历相应的电子处方信息和加密信息发现不适合在相应正常调用数据集和异常调用数据集中，对于不适合的电子处方信息和加密信息采取溢出操作，进行更新；直至没有新的电子处方信息和加密信息进入。

医院信息系统设置的sdk包括：密钥管理模块：用户密钥本地化管理；

用户管理接口：对平台智能合约用户管理模块功能的封装，供第三方应用调用；

路径管理接口：对平台智能合约路径管理模块功能的封装，供第三方应用调用；

处方流转接口：对平台智能合约处方流转模块功能的封装，供第三方应用调用；

结算兑付接口：对平台智能合约结算兑付模块功能的封装，供第三方应用调用；

安全认证接口：对平台智能合约安全认证模块功能的封装，供第三方应用调用；

统计分析接口：对平台智能合约统计分析模块功能的封装，供第三方应用调用；

数据加解密及校验模块：用于实现数据签名、数据加解密、签名验证、以及校验解密后的数据是否符合数据标准规范。

区块链网络sdk：平台使用的底层区块链网络的sdk；平台智能合约包括：

(1)用户管理模块

用户管理合约主要用于参与平台业务的各方用户信息的存储与查询，包括用户id，公钥，基本信息。

(2)路径管理模块

平台采用路径驱动的处方流转模式。我们将处方流转路径建模为一个有限状态转换机。此合约主要用于对处方流转路径进行配置，权限管理等。

(3)处方流转模块

处方流转合约是执行处方流转核心业务逻辑的合约，用来根据路径配置及相关业务规则执行处方流转。

(4)结算兑付模块

根据平台分账协议对平台资产进行兑付的模块。

(5)统计分析合约

统计分析合约主要是对平台业务执行情况进行统计分析功能。(可选的)

首先医院信息系统，即平台定义一种虚拟金融资产(类似比特币)。这种虚拟金融资产可以通过结算兑付模块与第三方支付系统，或者其他虚拟资产平台，或者数字货币平台进行兑付。当处方在流转路径流转的过程中，每个处理节点都可以给自己记一笔正的资产(债权)，然后在处方上记一笔相应的负的资产(债务)。

最后，终端用户对电子处方进行支付，支付的过程是将自己拥有的资产兑换成平台上的虚拟资产并且将处方上的债务进行偿付。支付完成以后处理节点的正资产才正式生效。因此可以兑换成其他平台的资产。每个处理节点给自己记的正资产的数目可以由平台配置决定，也可以有处理节点按照自己的权益进行自由定价。最终用户接收到电子处方是可以选择不支付也可以选择支付，只有支付后的电子处方，处理节点的正资产才生效，不然就无效。最终用户可以是处方的患者也可以是第三方支付机构如医保、商保等。平台虚拟资产与其他平台(如银行系统)的兑换比例由平台运营方根据实际情况确定。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。