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区块链关键词解读:智能合约解决区块链在医疗领域的落地

刘宗宇 2018-03-10 08:00

区块链的关键技术主要有四点:第一,区块+链式结构,保证数据的严谨性,不能被修改;第二,分布式存储,去中心化记录的数据库保证了数据的会计责任分散化和数据系统的完整性;第三,非对称加密算法,用密码学原理解决了数据记录的安全性,建立起区块链网络的互信;第四,智能合约,也叫做脚本,可以让区块链在安全、互信的基础上,完成满足特定条件下的交易。


这四种技术,就是辅助区块链成为目前最火热的IT技术基础。前面三篇文章中,我们已经对区块、链、分布式存储和非对称加密算法做过介绍。这里,我们将介绍智能合约,看看在区块链技术中,智能合约所能带来的作用是什么?在医疗健康领域,智能合约能解决哪些问题?


区块链技术关键词解读(一):“区块”和“链”

区块链技术关键词解读(二):如何通过分布式存储,保障医疗健康数据安全?

区块链关键词解读(三):非对称加密对医疗健康应用的意义


区块链关键词解读(四):智能合约


区块链技术的出现到现在,已经接近10年了。区块链本质上是一个分布式数据库,伴随其诞生的数字货币比特币也成为炙手可热的高价值数字资产。从一开始的数字货币,发展到现在的未来互联网底层基层,也经历了不少的迭代。


但是区块链技术的价值并不仅仅是在数字货币上,它构建了一个去中心化的自治社区。金融领域将成为区块链技术的重要应用领域,区块链技术也将成为互联网金融的关键底层基础技术。这个技术一开始也并不完美,在10年的发展过程中也在不断地迭代,为其商业化落地做好了准备。


到目前,区块链技术已经在从1.0往3.0过渡。


区块链1.0时代,被称为区块链货币时代。以比特币为代表,主要是为了解决货币和支付手段的去中心化管理。

区块链2.0时代,被称为区块链合约时代。以智能合约为代表,更宏观地为整个互联网应用市场去中心化,而不仅仅是货币的流通。可以利用区块链技术实现更多数字资产的转换,从而创造数字资产的价值。所有的金融交易、数字资产都可以被改造后在区块链上使用,包括股票、私募股权、众筹、债券、对冲基金、期货、期权等金融产品,或者数字版权、证明、身份记录、专利等数字记录。

区块链3.0时代,被称为区块链治理时代。是区块链技术和实体经济、实体产业相结合的时代,将链式记账、智能合约和实体领域结合起来,实现去中心化的自治,发挥区块链的价值。


目前,在区块链2.0的起步阶段,其关键技术就是智能合约的应用。


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智能合约的起源


合约是一种双方都需要遵守的合同约定。比如,我们在银行设置的储蓄卡代扣水电气费用业务,就是一种合约。当一定条件达成时,比如燃气公司将每月的燃气支付账单传送到银行时,银行就会按照约定将相应的费用从账户里转账至燃气公司。如果账户余额不足,就会通过短信等手段进行提醒。长期欠费,就会实行断气。不同的条件触发了不同的处理结果。


智能合约(smart contract)的诞生是在1993年左右,远远早于区块链技术。它是由计算机科学家、加密大师尼克·萨博于1993年提出,1994年发表了《智能合约》的论文。智能合约是一套以数字形式定义的承诺(promises),包括合约参与方可以在上面执行这些承诺的协议。智能合约将双方的执行条款和违约责任写入了软硬件之中,通过数字的方式控制合约的执行。

 

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智能合约的特点


1.自动化。智能合约可以根据触发条件,自动执行相应的下一步事务,条件判断准确、及时。传统合约需要人工判断触发条件,效率、准确性均不如智能合约。


2.主客观维度。智能合约适合客观性请求的场景,传统合约适合主观性判断指标。主观性判断指标很难纳入自动机中进行判断,从而难以执行下一步事务。


3.成本。智能合约的成本低,所有的判断条件、执行、处置都是自动执行。


4.执行时间。智能合约属于事前约定、预防执行模式,传统合约是事后执行。


5.违约责任。智能合约违约成本高,一旦违约,数字资产、保证金等抵押品将遭受损失,而传统合约的违约执行依赖于刑罚,执行成本高。


6.使用范围。智能合约技术可以全球采用,传统合约受地域影响大,不同地区的法律、人文因素会对执行过程产生影响。


从本质上讲,智能合约如同计算机编程语言中的if-then语句,一旦预先定义的条件被触发,合约就会智能的执行,对数字财产进行交换。智能合约一直没有得到广泛的使用,是因为需要底层协议的支持,缺乏天生能支持可编程合约的数字系统和技术。


区块链的出现,不仅可以支持可编程合约,而且具有去中心化、不可篡改、过程透明可追踪等优点,天然适合于智能合约。数据无法删除、修改,不用担心合约内容会被篡改。执行合约及时、有效,不用担心系统在满足条件时不执行合约。同时,全网备份拥有完整记录,可实现事后审计,追溯历史。


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智能合约的工作原理


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基于区块链的智能合约包括事务的保存和状态处理,都在区块链上完成。事务主要包含需要发送的数据,而时间则是对这些数据的描述信息。当事务及事件信息传入智能合约后,合约资源集合中的资源状态会被更新,进而触发智能合约进行状态机判断。如果事件动作满足触发条件,则由状态机根据参与者的预设信息,选择合约动作自动、正确地执行。

 

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以太坊和智能合约


以太坊是个创新性的区块链平台,它的创新之处就是在区块链中封装代码和数据,允许任何人在平台中建立和使用通过区块链技术运行的去中心化应用。它既采用了区块链的原理,又增加了在区块链上创建智能合约的功能。


以太坊开始于2013年12月份,以太坊的创始人Vitalik Buterin、 Gavin Wood和Jeffrey Wilcke开始研究区块链,并在全球范围内吸引了很多技术人员加入,试图实现一个总体上完全无需信任基础的智能合约平台。2015年7月,以太坊发布第一个版本,它是一个开放源代码的区块链项目。和比特币有所不同的是,以太坊的设计十分灵活,极具适应性。


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比特币虽然在技术领域内有着巨大的创新,但是也有着诸多的不足,所以以太坊建立了一个可编码的图灵完备的区块链。图灵完备意味着该虚拟机和编程语言拥有计算能力,用图灵计算机能做到的所有事情,一切可计算的问题都能计算。


在这个区块链上,程序员可以通过编写代码,创建新的数字资产;也可以通过编写智能合约的代码,来创造非数字资产的转移交行功能。因为这是一个可以编码、图灵完备的区块链基础,通过这些编码,在区块链的基础之上,能够管理更多的非数字资产。意味着区块链交易远不止买卖货币,将会有更广泛的应用指令嵌入到区块链中。所以,在以太坊平台上创立新的应用场景就变得十分简便了。

 

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智能合约在医疗领域的应用案例


智能合约是区块链和实际应用场景相结合的重要特性,也是区块链能够被称为颠覆性技术的主要原因,是可编程金融、可编程货币的技术基础。智能合约帮助区块链从理论走向实践,在今后可能会让人类社会结构产生重大变革。


智能合约今后可能成为全球经济的基本构件,任何人都可以接入到这一全球经济中,而不需要事前审查和预付成本。智能合约无须要求用户彼此信任,因为智能合约不仅是由代码进行定义的,也是由代码强制执行的,完全自动且无法干预。也就是“代码即法律”。


在金融、拍卖、借贷、遗嘱、注册、众筹、股权、投票、保险等领域,智能合约都可以发挥其重要作用。这里,我们选择具有代表性的医疗保险索赔应用进行描述。


在医疗保险领域,患者、医疗机构、保险提供商之间组成了一个三角关系。每一个交互中,都存在效率低下和服务复杂的问题。


对保险服务提供商来说,保险成本高企,特别是管理成本。很大的精力花在了合同的签订和管理、维护数据库、款项的支付和收取、索赔检查、资料审定等方面。一个数据显示,2018年美国账单和保险相关(BIR)活动成本将达到3150亿美元,比2007年增长100%以上。


对患者而言,大多数患者及其家属面对医疗账单和第三方报销流程时,充满了未知和恐惧。保险报销的复杂性使其流程变得冗长,患者也有很多疑问很难解决,是否可以报销?如何报销?什么时候报销?


对医疗机构来说,每年也有相当长的时间花费在保险报销过程中,病历资料的整理,保险服务提供机构和政府审计等等。


索赔支付和裁决是一个非常复杂的过程,涉及大量的管理费用和人工流程,以验证所有利益相关者是否符合和遵守合同中的商定条件。绝大多数索赔并不复杂,可以在一个完全自动化的过程中用相对简单的逻辑进行处理。利用区块链的智能合约技术,实现保险索赔的完全自动化的流程是可行的。


这类区块链项目中,运行着两种类型的数据,一是医疗健康记录,二是保险合同。由于医疗健康记录数据的安全极为敏感,区块链技术的应用又极不成熟。所以医疗健康记录目前上链的难度还很大,可以采用接口的方式将两者结合起来。

 

比如将区块链和快速医疗互操作性资源(FHIR)的API接口相连接,将数据输出限制为只有智能合同执行所需的数据。与每个索赔相关联的临床护理细节可以作为参考地址存储在区块链中,但由符合FHIR的API提供。在区块链中存储临床信息的URL链接,而不是实际的临床医疗数据,从而最大限度地减少了节点共享的敏感数据,同时仍然实现了互操作性,并发挥了区块链的优势。


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 保险利益相关方提供数据和加入区块链的方式


从合约这个单词的理解上来看,保险合同的智能执行是最容易理解的应用,但其实几乎所有的区块链应用都会用到智能合约。这里的合约并不仅仅局限于合同的执行,而是满足某种条件后的自动执行。

 

比如,解决医疗数据的流动问题。在智能合约的保护下,医疗数据输出到其他医院,由医生身份的用户进行一次性阅读,使用后便销毁,免除了医院对自己数据安全的担忧。也可以对慢病用户上传的持续医疗数据进行监控,一旦指标超出标准,就提醒医生和患者双方注意,并完成自动挂号等行为。都按照事先约定,规定了触发条件后的执行事件。

 

智能合约的想象空间是非常大的,也是区块链技术能颠覆我们现有行业的主要原因。智能合约技术虽然自动化、高效率和低成本的潜力巨大,但还是存在着一定的不足。比如公开的代码在部分行业中就不太合适,还需要在后续的发展中,逐步进行功能的完善。

 

参考资料:

Blockchain Technologies: A whitepaper discussing how the claims process can be improved

长铗,韩锋等著《区块链——从数字货币到信用社会》



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