區塊鏈到底離醫療行業有多遠?至今為止這仍然是個Enigma(謎)。
各企業借區塊鏈概念在世界範圍融資,其中不乏實力強勁的大企業,試圖以區塊鏈顛覆世界;也充斥著無數投機者,妄圖通過炒作概念騙取暴利。要區分這些企業的優劣,投資者必須看清區塊鏈的未來。
這是一項強大的技術,但時至今日仍是一個嗷嗷待哺的嬰兒。
首先,區塊鏈的應用場景寬泛,研發資金投入量大,但大部分技術無法使用。
其次,區塊鏈上的計算速度緩慢,並且非常昂貴。最關鍵的是,每個人都能看到鏈上的數據。由於上述問題的存在,大多數數據仍然必須存儲在集中式資料庫中。
這意味著,「分布式應用程式」要麼不是真正的分布式,要麼不能擴展,也不能使用任何敏感數據。這些因素嚴重限制了區塊鏈的效用。
解決數據共享與隱私之間的矛盾,找出數據的潛在價值,對於網際網路醫療來說,即是挑戰,又是機遇。
儘管運用中央資料庫(雲儲存)在實施上可能更為簡單(被大企業所壟斷,初創公司難以介入),但是採用了隱私最大化算法的分布式網絡可以以最安全的方式進行數據處理,顯然更符合社會道德要求及HIPAA法案等其他法律監管要求。
為解決以上問題,Enigma應運而生。
雙重加密的P2P網絡
Enigma協議是麻省理工學院OPAL——EAST(具備公平、問責制、安全性和透明度的開放算法)的一部分。該系統採用了Secret-sharing和MPC這兩個核心密碼結構。
Secret-sharing(秘密共享),指的是將給定的數據項 「分割」成多個密文片段(稱為「shares」),然後將其分開存儲。當用戶試圖訪問時,獲得的單個密文片段以亂碼形式表現。
若要訪問完整的數據,需要獲得最小或「閾值」數量的密文片段並運用反向密碼計算進行合併。例如,在軍事領域,一些關鍵指令需要解鎖3個密匙中的2個,命令(例如激活飛彈)才能執行。
Enigma採用的第二個密碼構造是多方計算(MPC)。MPC方案試圖解決一組實體需要共享某些共同輸出(例如計算結果)的問題,同時不侵犯其個別數據項目的隱私。
例如,一組患者協作計算他們的平均血壓信息,如果去掉某一個患者血壓信息的原始數據,結果就會發生改變。
將Enigma應用於精準醫療
《Blockchain and Health IT: Algorithms, Privacy, and Data》白皮書對一個能夠保證PMI數據安全、機密、完整和可用的平臺——OPAL/Enigma進行了闡述。該方案的提出是為了響應前美國總統歐巴馬在2015年發表關於「精準醫療」的演講。
OPAL / Enigma系統分為數據儲存庫(data repository),加密基礎設施(crypto infrastructure)和區塊鏈(Blockchain)三個部分。如下圖所示:
1、數據儲存庫
該項目的數據儲存庫是一個建立在對等網絡(P2P)中的分布式數據儲存結構。數據在其存儲庫中進行加密,因此,在程序運行結束後不會釋放原始數據。
該資料庫綁定了特定的智能合約,合約要求訪問資料庫必須提供具有權限的數字身份憑證。在訪問的過程,系統會在區塊鏈中生成可審計但不可更改的記錄,如密碼分布帳或權限區塊鏈。
2、加密基礎設施
OPAL/Enigma的加密算法建立在P2P網絡和區塊鏈之上,Enigma同時使用了兩個密碼結構(Secret-sharing和MPC),以便於OPAL與QCS(分布式控制系統)進行數據交換時保護數據的安全。
Enigma系統將MPC、秘密共享在對等網絡層上結合。這三種計算模式(秘密共享,MPC和P2P節點)的結合為解決當前數據隱私方面的問題以及組織機構存儲或處理大量數據的需求提供了新的可能性。
3、區塊鏈
區塊鏈在OPAL/Enigma平臺下主要起控制作用,為醫療信息的存儲和分析創造一個安全公平的環境,保障整個查詢過程可追溯、可審計。OPAL提供的查詢智能合約能夠克服共享與隱私的矛盾。
如果用戶需要查詢數據,則通過查詢智能合約(QSC)進行身份驗證,然後將分布在各個節點的數據匯集在查詢節點,解密生成完整數據。
由於每個節點儲存的信息在匯集前均是沒有意義的亂碼,節點持有信息但無法獲取信息,這保證了信息存儲的隱私。
查詢智能合約將查詢者的授權要求編碼通過合約要求記錄在區塊鏈中。該智能合約經過專家審核後可以安全地進行數字籤名,並將查詢記錄存儲在區塊鏈的節點上,以便追溯。
Enigma在不斷發展
現在,Enigma是一種隱私協議,可存在於區塊鏈的底層。
Enigma解決了區塊鏈的可擴展性(上述案例便是對區塊鏈的一種擴展)和隱私問題(運用上述加密方式)。
Enigma的「秘密合同」允許數據由Enigma網絡中的節點進行處理(正常情況下不能直接在區塊鏈上處理數據),同時保持私密性。通過這個創新的架構,Enigma團隊開展了一系列真正分散和安全的方案,在區塊鏈上構建創新應用。
1、Catalyst
Catalyst是第一個建立在Enigma協議上的應用程式。是推動數據驅動的投資和研究的革命性平臺。
Catalyst以基金交易員、數字貨幣投資者、數據管理者等用戶群體為對象,能夠幫助用戶分享和整理數據,從而構建有利可圖的數據驅動投資策略。
為了保護交易員的技術智慧財產權,用戶能夠看到交易員的投資組合,但看不到具體的策略設計。用戶能夠根據官方或其他用戶的操作記錄獲取準確的預期回報率,且不需要掌握豐富的投資知識即可進行操作。
Melonport也是定位於數字貨幣的資產管理,目前市值4,700萬美元,並已經推出應用。該公司將Enigma視為其主要競爭對手,但Enigma團隊並不這麼認為。
Enigma建立在成熟的數據市場之上,而Melonport還在草創自己的數據市場。同時,Enigma代幣不像Melonport代幣那樣存在通貨膨脹。
2、分布式數據市場
假設所有人的醫療健康數據已經錄入EHR,那麼必然會出現一個市場用於滿足不同企業對不同類患者的資料需求。
如果一個人或企業將數據出售給第三方,第三方可以轉售所購買的數據,如此下去整個市場會逐漸崩潰,因為信息在轉售過程中會不斷貶值。
Enigma團隊認為,只有使用隱私保護計算,即解決數據轉賣問題,數據市場的數據提供者才能保留其數據的真正使用權。基於以上問題,Enigma團隊推出了分布式數據市場。
Enigma分布式數據市場還在測試階段。數據市場允許人們,公司和組織貢獻數據,然後系統的用戶可以訂閱和使用數據。區塊鏈作為網絡的控制器,而脫鏈網絡則處理所有其他事情。
3、基因組數據的交易
根據Enigma官方網站的估計,解決基因組數據交易問題可以帶來100億美元到500億美元的價值。
目前基因測序公司創建了一個市場,用戶的基因組數據被出售給製藥公司。當用戶同意此類服務的條款和條件時,便將基因組數據的全部權利交給基因測序公司。然後製藥公司購買這些數據以用於研究基因組與某一疾病間的關聯。
但是這樣的產業鏈明顯存在瑕疵,由於用戶和製藥公司之間沒有溝通渠道,他們無法將患者習慣(飲食習慣,吸菸/飲酒等)納入分析。
同時,區塊鏈理念本身就是要剔除交易過程中的中間商,以實現商業間的直接交流。如果能建立一個去中心化的代碼庫,製藥公司能更好的進行藥物研究,用戶也能獲得更多的收入。
居住在巴西聖保羅的秘魯企業家卡斯蒂利亞很早以前就有過「亞馬遜代碼庫」的想法。
該代碼庫的理念是用區塊鏈建立一個生物信息資料庫,集合亞馬遜流域的生物信息。
研究者通過跟蹤這些生物信息的流動情況(如誰在用這些信息,他們用這些信息在做什麼),進一步分析亞馬遜河的商業價值。
4、醫療數據的人工智慧
醫療數據的隱私與共享一直是網際網路醫療中老生常談的問題。由於醫療數據未成產業,這本來應該一場學者之間的以實踐和思維為主導的研究競爭,現在卻仍然處於醫療數據競爭——機器學習初創公司需要與醫療服務者一起處理冗長的NDAs(保密協議)。
如果能將這些NDAs變成智能合約,醫療機構就能夠向機器學習初創公司或研究人員出售這些數據。
智能合約自帶規範功能,通過智能合約的數據存在一致性。交易進行的過程也自然成了醫療數據統一的過程,這個過程自然而然的解決了現階段EHR缺乏標準化的問題。
區塊鏈擁有極大的潛力,但由於過度炒作,原本用於預售服務的ICO卻成為陷阱,原本顛覆網際網路的技術卻淪為投機者圈錢的工具。
區塊鏈自身需要升級,也需要更多像Enigma這樣的團隊從技術上入手,並藉助現有平臺開發更多dAPP(現有的dAPP如CryptoKitties本質依然是投機工具)以豐富區塊鏈市場,解決擴展問題和隱私問題,脫虛向實,讓區塊鏈迸發其真正潛力。
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(責任編輯:何一華 HN110)