Chương 1: Trình bay lí do lựa chọn dé tài xây dựng hệ thống lưu trữ bảo mật và chia sẻ hồ sơ bệnh án điện tử theo FHIR bằng Blockchain. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu đề tài. Chương 2: Tổng quan và nền tảng lý thuyết. Phân tích và đánh giá các nghiên cứu liên quan đến đề tài đã thực hiện, đưa ra các van dé còn tồn tại trong việc xây dựng hệ thống, từ đó định hướng nghiên cứu và phát triển đề tài để giải quyết các vấn đề còn tồn tại.
Đưa ra khái niệm cơ bản về các công nghệ sử dụng để xây dựng hệ thống, cách thức hoạt động, đặc điểm chính, ứng dụng cũng như những lợi ích khi sử dụng công nghệ tích hợp vào hệ thống. Mô tả về Hyperledger Blockchain, giới thiệu về Hyperledger Fabric, từ đó đưa ra lí do chọn Hyperledger áp dụng vào hệ thống. Chương 3: Trình bày về thiết kế mô hình mạng Blockchain để xây dựng nên hệ thống quản lý hồ sơ bệnh án điện tử. Chương 4: Thực nghiệm và đánh giá hệ thống.
Triển khai hệ thống và đánh giá hiệu suất hoạt động của hệ thống. Chương 5: Kết luận về những gì đã làm được và chưa làm được của khóa luận, đưa ra những khó khăn trong quá trình thực hiện. Định hướng phát triển cho tương lai. Chương 2 TONG QUAN VÀ NEN TANG LÝ THUYET 2.1 Các nghiên cứu trên thị trường Công nghệ blockchain đã ngày càng được áp dụng rộng rãi cho nhiều lĩnh vực, bao gồm y tế, nông nghiệp, logictis, tài chính, tiền tệ,.
Đối với y tế, blockchain được xem như công nghệ giúp lưu trữ bảo mật hé sơ bệnh án của bệnh nhân, giúp chia sẻ hồ sơ y tế giữa các tổ chức y tế với nhau mà vẫn đảm bảo được tính bảo mật và riêng tư. Trong vòng vài năm qua, đã có không ít các nghiên cứu về blockchain được ứng dụng trong y tế. Cụ thể như sau: 5 B4HEALTH - An architecture model for personal health records with HL7 FHIR and Hyperledger Fabric: Nghiên cứu này đã triển khai một mang blokchain sử dụng nền tảng Hyperledger Fabric (sử dụng công cụ Hyperledger Composer để khởi tạo mạng blockchain) trên 1 máy ảo Ubuntu 2 CPUs Intel(R) Core (TM) i5-7300U CPU 2.60GHz với 4GB RAM. Ngoài ra, nghiên cứu tập trung vào các khía cạnh nội bộ của HIS, đặc biệt là về cách chuyển đổi dữ liệu EHR hiện tại từ bat kỳ tiêu chuẩn dữ liệu sức khỏe nào sang HL7 FHIR [2].
+ Secure and Trustable Electronic Medical Records Sharing using Blockchain: Nghiên cứu dé xuất các kịch ban ứng dung blockchain để giải quyết vấn dé như chăm sóc bệnh nhân ban đầu, kết nối những người chăm sóc sức khỏe với nhau và tổng hợp dữ liệu nhằm mục đích nghiên cứu. Ngoài ra, nghiên cứu còn đề xuất phương pháp chia sẻ dữ liệu giữa bệnh nhân và bác sĩ sử dụng mã hóa bất đối xứng [3].2 Van đề và giải pháp 2.1 Van đề Thách thức lớn nhất mà các hệ thống chăm sóc sức khỏe dang phải đối mặt trên toàn thế giới là làm thế nào để chia sẻ các dữ liệu y tế với các bên liên quan đã biết và chưa biết để phục vụ cho các mục đích khác nhau đồng thời vẫn đảm bảo được tính toàn vẹn dữ liệu và bảo vệ sự riêng tư của bệnh nhân, nghĩa là hồ sơ bệnh án của bệnh nhân không bị làm giả, cũng như không bị người khác xem trộm khi không được phép. Ngoài ra các hệ thống lưu trữ hồ sơ bệnh án điện tử hiện nay được triển khai chỉ trên một máy. Việc triển khai trên một máy không thỏa mãn yêu cầu phân tán dữ liệu của mạng blockchain.
Dữ liệu lưu trữ trên một máy mang nguy cơ mat mát thông tin khi bị tấn công khá cao.2 Giải pháp Giải pháp được đưa ra ở đây là bệnh nhân sẽ là người tự kiểm soát việc những ai được phép xem hỗ sơ bệnh án của họ, những ai không được phép xem, những nội dung nào sẽ được chia sẻ và ngược lại. Nghia là bệnh nhân sẽ có toàn quyên sở hữu và quyết định đối với hồ sơ bệnh án điện tử của riêng họ. Sử dụng Kubernetes Rancher để triển khai mở rộng hệ thống ra nhiều node. Cùng với đó, bệnh nhân có thể chia sẻ dữ liệu, hồ sơ khám chữa bệnh cho bác sĩ hoặc bệnh viện theo tiêu chuẩn FHIR.2 Nền tang lý thuyết 2.1 Khái niệm Blockchain hoạt động như một cuốn sổ cái công cộng, mọi thông tin liên quan đến tài sản trên mạng đều sẽ được ghi lại và không thể thay đổi hay xóa bỏ.
Từ đó Blockchain ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực: kinh tế tài chính, giáo dục, nông nghiệp, công nghiệp, lĩnh vực giải trí, y tế, giáo duc. Blockchain còn được gọi là Công nghệ Sổ cái phân tán (Distributed Ledger Technology), trong đó các dữ liệu được lưu trữ và chia sẻ dưới dạng các khối thông tin (block). Các khối được kết nối với nhau theo dạng danh sách liên kết dưới dạng mã hóa SHA256. Mã hóa của một khối bao gồm địa chỉ của khối trước và dữ liệu của chính khối đó nên khi một khối được thêm vào, nó không thể thay đổi cũng như tái sắp xếp.
Thông tin trong blockchain không thể bị thay đổi và thông tin mới cần phải được sự đồng thuận của tất cả các thành viên trong mạng trước khi được thêm vào cơ sở dữ liệu của blockchain. Những người tham gia vào hệ thống mạng chịu trách nhiệm về việc phê duyệt các giao dịch và giám sát các thông tin được thêm vào mạng Blockchain bằng cách giải quyết các công thức tỉnh vi với sự trợ giúp của máy tính. Các khối thông tin hoạt động độc lập và có thể mở rộng theo thời gian, từ đó các khối được quản lý bởi những người tham gia hệ thống thay vì có một cơ quan riêng lẻ như nhà nước hay ngân hàng trung ương hiện nay. Các mạng blockchain có thể là mạng riêng tư với các thành viên bị hạn chế tương.
tự như một mạng intranet, hay công cộng giống như mạng internet mà bất kỳ ai cũng có thể truy cập được. Dù là blockchain nào đi nữa thì đều là sổ cái thời gian thực của các hồ sơ được lưu trữ dưới hình thức phân tán, ngang hàng, độc lập với bất kỳ cơ quan, tổ chức. Từ đó làm tăng cường độ an toàn, minh bạch cũng như sự ổn định, giảm thiểu chỉ phí và các lỗi do con người gây ra. Điểm đặc biệt của blockchain khiến nó có thể làm được như vậy đó chính là mọi hồ sơ hay bản ghi đều được mã hóa và gán nhãn thời gian cho nó, đồng thời người dùng chỉ có thể truy cập và thao tác trên khối mà họ sở hữu thông qua khóa riêng tư.
Điểm khác biệt của Blockchain với so với các công nghệ khác là cơ sở dữ liệu được lưu trữ phân tán thành nhiều nơi được gọi là các nút chứ không lưu trữ tập trung. Các nút này đều hoạt động ngang hàng. Vì vậy mỗi khi có thay đổi phải có sự đồng thuận của tất cả các nút.2 Thanh phan của mang Blockchain Blockchain bao gồm ba khái niệm quan trọng: khối, nút va thợ đào. * Khối Mỗi chuỗi đều bao gồm nhiều khối và mỗi khối có ba phan tử cơ bản: o Dữ liệu trong khối.
© Một số nguyên 32 bit được gọi là nonce. Nonce được tạo ngẫu nhiên khi một khối được tạo, sau đó tạo ra một giá trị băm (hash) của tiêu đề khối (block header). © Giá trị băm là một số 256-bit được kết hợp với số nonce. Nó phải bắt đầu với một số lượng lớn các số 0 (nghĩa là cực kỳ nhỏ).
Khi khối đầu tiên của một chuỗi được tạo, một số nonce tạo ra hàm băm mật mã. Dữ liệu trong khối được coi là đã ký và mãi mãi gắn liền với nonce và giá trị băm trừ khi nó được khai thác. Thợ mỏ (Miner) Người khai thác tạo ra các khối mới trên chuỗi thông qua một quá trình được gọi là thợ mỏ. Trong một chuỗi khối, mỗi khối đều có hàm băm riêng biệt của nó, nhưng cũng.
tham chiếu đến hàm băm của khối trước đó trong chuỗi, vì vậy việc khai thác một khối không dễ dàng, đặc biệt là trên các chuỗi lớn. Các thợ mỏ sử dụng phần mềm đặc biệt để giải quyết vấn đề toán học vô cùng phức tạp về việc tìm ra một nonce tạo ra một hàm băm được chấp nhận. Bởi vì nonce chỉ có 32bit và băm là 256, có khoảng bốn tỷ tổ hợp nonce-hash có thể được khai thác trước khi tìm được giá trị thích hợp. Khi điều đó xảy ra, những người thợ mỏ được cho là đã tìm thấy "số nonce vàng" và khối của họ được thêm vào chuỗi.
Thực hiện thay đổi đối với bất kỳ khối nào trước đó trong chuỗi yêu cầu khai thác lại thì không chỉ khối đó thay đổi, mà tat cả các khối tiếp theo cũng thay đổi theo. Đây là lý do tại sao việc thao túng công nghệ blockchain cực kỳ khó khăn. Hãy coi đó là "sự an toàn trong thuật toán" vì việc tìm ra các nonce vàng đòi hỏi một lượng lớn thời gian và khả năng tính toán khổng lồ. 10 Khi một khối được khai thác thành công, sự thay đổi được chấp nhận bởi tất cả các nút trên mạng và người khai thác được thưởng về mặt tài chính.
* Nut (Node) Một trong những khái niệm quan trọng nhất trong công nghệ blockchain là phân quyền. Không một máy tính hoặc tổ chức nào có thể sở hữu chuỗi. Thay vào đó, nó là một sổ cái phân tán thông qua các nút được kết nối với chuỗi. Các nút có thể là bất kỳ loại thiết bị điện tử nào duy trì các bản sao của blockchain và giữ cho mạng hoạt động.
Mỗi nút đều có bản sao blockchain riêng và mạng phải phê duyệt theo thuật toán bất kỳ khối mới nào được khai thác để chuỗi được cập nhật, tin cậy và xác minh. Vi các blockchains là minh bạch, mọi hành động trong sổ cái có thể được kiểm tra và xem dễ dàng. Mỗi người tham gia được cấp một mã số nhận dạng bao gồm cả chữ và số duy nhất dùng để hiển thị các giao dịch của họ. 'Việc kết hợp thông tin công khai với hệ thống kiểm tra và cân bằng giúp blockchain duy trì tính toàn vẹn và tạo sự tin tưởng giữa người dùng.
Về cơ bản, blockchain có thể được coi là khả năng mở rộng của sự tin tưởng thông qua công nghệ.