《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于區(qū)塊鏈的傳染病風(fēng)險(xiǎn)管理方案
信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全
范勛峰，楊文梯，關(guān)志濤
(華北電力大學(xué) 控制與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，北京102206)
摘要： 為控制疫情傳播，傳統(tǒng)的傳染病風(fēng)險(xiǎn)管理方案大多采用中心化的管理模式，該模式存在著隱私信息易泄露、數(shù)據(jù)易被篡改、信息難以有效利用等問題。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展，其去中心化、防篡改、可追溯的特性為解決上述問題提供了新的思路?；趨^(qū)塊鏈技術(shù)，提出一種安全、高效的傳染病風(fēng)險(xiǎn)管理方案。方案利用隱私集合計(jì)算對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并利用區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，在保護(hù)隱私數(shù)據(jù)安全的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效處理，為更好地防控突發(fā)性傳染病提供了技術(shù)保障。
中圖分類號(hào)： TP309
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI： 10.19358/j.issn.2096-5133.2021.05.004
引用格式： 范勛峰，楊文梯，關(guān)志濤. 基于區(qū)塊鏈的傳染病風(fēng)險(xiǎn)管理方案[J].信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全，2021，40(5)：20-26.
Infectious disease risk management scheme based on blockchain
Fan Xunfeng，Yang Wenti，Guan Zhitao
(School of Control and Computer Engineering，North China Electric Power University，Beijing 102206，China)
Abstract： With the pandemic of COVID-19, the management of infectious disease transmission has also received the attention of experts. The current centralized information storage and processing strategies have negative situations such as leakage of private information, tampering with stored data, processing information effectively. With the development of blockchain, the decentralization, data non-tampering, and traceability of the blockchain provide new ideas for solving the above problems. The paper proposes an infectious disease risk management scheme based on blockchain. The scheme uses private set operation to process data, and uses blockchain to record data. The solution realizes the security and efficient processing of private data and prevents data from being tampered with, which provides technical guarantee for better prevention and control of infectious diseases.
Key words : blockchain；set operation；privacy-preserving；contact tracing

0 引言

2020年，新冠疫情的爆發(fā)不但造成了全球范圍內(nèi)的公共衛(wèi)生危機(jī)，也給全球經(jīng)濟(jì)造成了嚴(yán)重的損失。盡管當(dāng)前疫情已經(jīng)得到有效控制，但如何適應(yīng)疫情下新常態(tài)的生活、防止疫情再次爆發(fā)并為下次突發(fā)的公共衛(wèi)生危機(jī)做好準(zhǔn)備，仍是當(dāng)前面臨的主要難題[1]。因此，政府機(jī)構(gòu)以及相關(guān)的領(lǐng)域的專家學(xué)者都在積極地尋找相關(guān)的解決方案以管理傳染病傳播的風(fēng)險(xiǎn)。

疫情爆發(fā)時(shí)，傳染病風(fēng)險(xiǎn)管理中最主要的工作是確定傳染病風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。當(dāng)出現(xiàn)感染者時(shí)，防控人員需要獲取感染者及其密切接觸者的行程信息以確定被調(diào)查群體到訪過的地點(diǎn)并標(biāo)記這些地點(diǎn)為風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行預(yù)警。當(dāng)前，確定風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域主要采用的是接觸者追蹤策略。醫(yī)務(wù)人員通過感染者的自述以及監(jiān)控設(shè)備確認(rèn)的方式獲取風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。該策略雖然在疫情期間發(fā)揮了巨大的作用，但卻嚴(yán)重依賴感染者的記憶力或者其是否誠實(shí)，并且具有極大的滯后性。為提升獲取風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的效率，科研人員利用移動(dòng)設(shè)備設(shè)計(jì)了更加信息化、智能化的傳染病風(fēng)險(xiǎn)管理方案。信息化的傳染病風(fēng)險(xiǎn)管理方案優(yōu)化了當(dāng)前的接觸者追蹤策略，實(shí)時(shí)收集用戶信息并利用收集的數(shù)據(jù)確定風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。但是，當(dāng)前的風(fēng)險(xiǎn)管理方案缺乏安全性與透明性。應(yīng)用程序需要收集用戶的敏感信息，在信息存儲(chǔ)與信息處理過程中隱私信息存在被竊取或者被篡改的可能，嚴(yán)重威脅用戶人身財(cái)產(chǎn)安全與社會(huì)公共安全。同時(shí)，當(dāng)前設(shè)計(jì)的智能化的應(yīng)用程序?qū)Ｗ⒂跈z測(cè)接觸感染，忽略了聚集性人群的傳染風(fēng)險(xiǎn)，且由于計(jì)算開銷較大，無法大規(guī)模應(yīng)用，尤其是無法應(yīng)用到對(duì)物品的監(jiān)測(cè)。



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作者信息:

范勛峰，楊文梯，關(guān)志濤

(華北電力大學(xué) 控制與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，北京102206)


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