Deep Health Chain（簡稱DHC，元鏈）是一個去中心化的醫療健康服務平臺，打破以醫療機構為中心的傳統服務模式，建立基于區塊鏈的醫療數據價值共享網絡，讓每個人可以獲取全球優質的醫療資源和服務。

全球醫療健康的平均開支占GDP的比重達9.9%，美國占GDP的比重高達17%，全球醫療費用呈逐年遞增態勢，但患者獲取的醫療服務質量差，誤診率居高不下，全球范圍依然存在“看病難，看病貴”的問題。大數據和區塊鏈、AI的結合和飛速發展，日益在各個行業產生巨大影響。

醫療數據和上述技術結合，必將顛覆醫療行業格局，重構醫療行業的價值分配。DHC及其生態伙伴擁有30+大型醫療機構和數百家其他醫療機構的醫療數據，擁有頂級的區塊鏈、AI、大數據的技術專家及醫療專家。DHC搭建一條自主的公有鏈，利用智慧合約、去中心化分布式存儲、POS共識機制、同態加密和差分隱私等技術解決醫療數據的隱私保護和安全交換，構建DHC數據市場和應用市場。

DHC-基于區塊鏈的醫療健康服務平臺

1.DHC的使命

DHC打造一個去中心化的醫療健康服務平臺，打破以醫療機構為中心的傳統服務模式，建立基于區塊鏈的醫療數據價值共享網絡，讓每個人可以獲取全球優質的醫療資源和服務。

2 DHC的設計理念

DHC是在滿足醫療健康數據的可靠性、擴展性和安全性等要求的同時，實現醫療健康數據的安全存儲與使用，發揮出數據的最大價值。DHC平臺提供豐富的API和SDK便于各種應用程序和服務便捷地訪問平臺上的醫療健康數據，吸引更多的醫療機構、患者、協力廠商機構加入醫療健康服務生態平臺。

·可靠性

DHC將醫療健康數據存儲在分布式數據存儲空間中，從根本上防止了數據的丟失，其哈希值將被記錄在區塊鏈中以驗證數據的完整性，當數據被強行變更或偽造時，會進行有效性驗證并恢復數據原始情況。這就使得醫療健康數據的所有人也無法隨意更改已保存的信息，保證了醫療健康數據的完整性和可靠性。只有通過DHC平臺認證才有權生成新的醫療記錄，并且所有的生成過程都會被記錄，可供追溯。另一方面，醫療服務提供者若想查看他人的醫療信息，也必須完成認證流程，并在獲得信息所有者授權后才可查看。

·安全性

DHC通過底層區塊鏈加密技術、去中心化的管理，以及智慧合約，最大限度地降低信息泄露的可能性，將訪問醫療數據的權限由醫療服務提供者移交給患者本人，使得只有本人才可以支配自己的醫療數據，自由設置醫療數據的存取權限并記錄在區塊鏈上，減少泄露途徑，消除醫療機構泄露大量患者健康數據的可能。

·擴展性

DHC平臺上存儲的數據和信息可以為各種醫療應用提供自由連接，醫學圖像信息、患者診療信息都有統一的標準。DHC平臺支持DICOM、HL7、CDA等多種國際標準協定，同時平臺還提供標準的API和SDK實現數據授權獲取，用于醫療服務開發，具備高自由度和可擴展性。

DHC技術實現

1.DHC平臺構架介紹

1.1 DHC應用層

DHC應用層將應用分為生態應用以及平臺應用。生態應用對建立在平臺上的所有應用程序進行管理，包含網頁、DAPP等多種形式的應用程序。平臺為開發者提供豐富的SDK和API，簡化開發流程及難度、提升開發效率。

平臺中為使用者提供了原生應用，如錢包，數據市場和應用市場，平臺參與者可在錢包中進行轉賬、查看個人交易記錄，可直接或間接的通過數據市場貢獻數據獲得收益或消費數據花費Token。應用市場為平臺開發者提供了應用發布系統，協力廠商醫療服務者可以上傳應用提供服務獲得收益，應用使用者可以使用Token獲取應用提供的服務。

1.2 DHC服務層

DHC服務層提供連接應用層與核心層的應用開發服務，協力廠商應用開發者或機構可以通過API或SDK便捷的使用DHC平臺提供的核心服務進行DAPP開發，這些服務封裝了開發中需要的常見服務元件，對應用開發者掩碼了底層區塊鏈、網絡和共識等細節，讓他們開箱即用，自由組合，專注業務，提升效率。這些服務包括DHC使用者體系、DHC Token體系、智慧合約、特定場景的合約范本、數據授權服務、存儲服務、權限控制服務等。

1.3 DHC核心層

DHC核心層利用區塊鏈技術完成醫療數據的索引與存儲，DHC公鏈上存儲數據的hash索引值，具體內容利用IPFS進行分布式存儲；通過基于DVM的智慧合約控制數據的授權、使用與追蹤；各驗證節點采用POS共識機制，利用Tendermint分布式共識算法達成一致性。

在DHC底層區塊鏈中，當某一節點發生交易時，將交易數據簽名后廣播（Broadcast）至區塊鏈網絡，驗證節點按照共識規則進行數據驗證，驗證通過后的數據會被打包寫入新的區塊中并通過P2P網絡同步（Sync）至其他節點。

2. DHC區塊鏈設計

區塊鏈是DHC平臺的核心所在，DHC平臺通過擴展以太坊實現一條自主的公有鏈，保障業務的高可擴展、系統的高性能、數據的高安全：

2.1智能合約

升級以太坊合約體系構建DVM（DHC Virtual Machine），使其更適合醫療場景的數據權限控制與流轉和應用開發；由于醫療數據的敏感性，需要限定數據的使用場景，因此DHC平臺通過智慧合約預置合規模板并可不斷添加，平臺內的各角色都在這些特定的場景進行數據授權和使用。

2.2共識機制

以太坊目前的POW共識機制效率低下，網絡擁堵嚴重，DHC鏈采用POS共識機制，利用Tendermint分布式共識算法實現，保障系統的高可用和高性能。

Tendermint主要包含區塊鏈共識引擎和通用的應用界面。共識引擎確保相同的交易在每個機器中都按照相同的順序被記錄下來。應用界面讓交易可以被任何程序設計語言編寫的程序處理。Tendermint共識引擎基于循環投票機制進行工作，一個回合被分成3個處理步驟：驗證者提出一個塊、發送提交意圖、簽名后提交一個新區塊。假設少于1/3的驗證者是拜占庭，Tendermint保證安全永遠不會被破壞——也就是，驗證者（2/3以上）永遠不會在同一個高度提交沖突的區塊。因此，基于Tendermint的區塊鏈永遠不會分叉。

Tendermint的明確屬性包括：

·可證明的活躍性

·安全閾值：1/3的驗證者

·公有/私有鏈兼容

·即時的最終確定性：1-3秒，取決于驗證者數量

·一致性優先

·在弱同步性網絡的共識安全

2.3安全機制

為了嚴格保護使用者的數據隱私，所有的數據產生、維護、貢獻、使用都通過系統制定的智慧合約控制，另外采用同態加密保障數據無法被帶出DHC平臺之外使用，通過差分隱私保障無法推導出個體數據，通過加密存儲、控制訪問IPFS中的數據權限等方式，保障數據不被泄露。

在敏感性數據場景，可以使用多重簽名技術，保障數據經過多人授權后才能獲得查閱或使用權限。

2.4 DHC存儲

醫院診療記錄檔每例存儲不超過10兆，而醫療圖像數據存儲動輒數百兆甚至更大，部分機構每年存儲都超幾萬兆，若想將大容量數據完整的存儲在區塊鏈中是很困難的，IPFS原理可完美解決難題！它是一種點對點式的分布式系統，將檔切分式存儲，沒有存儲上的限制。并且IPFS特殊的網絡特性滿足CDN的要求，很好的建立可共享的分布式數據庫。DHC鏈上存儲數據的hash索引值，具體數據進行加密處理后存儲在IPFS系統，數據使用者獲得數據所有者的授權后，通過Oakley算法交換加密秘鑰，然后利用Rijndael對稱加密算法進行授權數據加密傳輸。

2.5 DHC鏈性能優化

結合雷電網絡、sharding等技術進一步優化DHC鏈性能，目標理論TPS達100000+，并可水準擴展。

2.6 DHC跨鏈應用

公有鏈數量增長迅速，未來沒有一條公有鏈能完成所有的事情，因此DHC從一開始就抱著開放的態度和外部公有鏈進行銜接，結合Polkadot等跨鏈技術，讓基于其他公有鏈開發的應用也可以使用DHC鏈數據和服務，DHC鏈也可以使用外部公有鏈的優秀特征和技術。

2.7降低應用開發成本

提供豐富的API、SDK、預置合約、服務元件，支持java、go、javascript、sodility等主流開發語言，提供便捷的調試平臺和工具，最大化降低開發者成本。

DHC生態模型

在DHC平臺，各個參與者通過數據的分享與使用、Token的獲取與消耗有效銜接在一起，共同構建、完善DHC生態系統。

1.DHC生態系統

DHC生態系統包含兩個非常重要的生態市場--數據市場和應用市場。數據市場，數據貢獻者可以授權貢獻自己指定的數據，數據使用者可以購買自己需要的數據；協力廠商機構和開發者購買數據后可以進行分析研究、應用開發，然后將開發的DAPP和服務發布在應用市場，供其他生態參與者購買使用。

DHC生態系統圍繞數據與應用展開一系列活動，與數據相關的參與者包括：驗證節點、數據貢獻者、數據消費者，數據的生產與使用過程伴隨著DHC Token的產生與轉移，與應用相關的參與者包括：應用開發者、應用使用者，應用的開發與使用過程同樣伴隨著DHC Token的產生與轉移。

2.DHC Token機制

DHT（Deep Health Token）是DHC平臺為保障生態有效運轉發行的Token，在DHC生態中的任何活動，都需要DHT串聯起來，因此設計一套公平、公正、合理的Token機制非常重要。

2.1 DHT激勵池

DHC系統中，每天由DHC平臺產生DHT放入Token池用于分配給原始數據貢獻者，每天Token池的Token數量隨著時間推移逐漸減少。Token按照算法模型分配，當天未分配完的Token計入到下一天的Token池中。

2.2 驗證節點

在DHC生態中，經過認證的機構或者協力廠商可以成為DHC鏈的驗證節點，驗證節點負責鏈的數據驗證和打包并可獲得對應的Token報酬，而為了防止驗證節點作弊獲利，每個驗證節點需要抵押一定額度的DHT在系統中，有作弊行為時會被扣除相應數量的Token，被扣完后機構會被納入黑名單直至再次充值DHT，因此作弊的成本非常高。

另外驗證節點機構進行了原始數據抽取和數據標準化工作，然后開發提供數據管理DAPP給使用者，使用者利用DAPP將自己的數據貢獻到DHC數據市場。

2.3 數據貢獻者

DHC生態中數據的所有權歸使用者，使用者可以決定是否把數據貢獻出來用于特定的用途（智慧合約限定），使用者貢獻數據可以獲得DHT獎勵，獲取的DHT可以在應用市場中購買服務。對于使用者貢獻的數據，系統根據POQ（Proof of Quality，有效質量證明）模型分配當天的DHC貢獻Token池。

POQ模型根據使用者貢獻的數據維度和各維度的重要度占比，以及貢獻數據與已有數據的相似度打分得出使用者貢獻數據可獲得的Token數量。

醫療數據的維度包含：病歷診斷描述、處方記錄、圖像檢查、化驗結果、生命體征監控信息等，醫院維度包含：二級醫院、三級醫院、特大三甲醫院的診療數據等；病變類型維度包含：常見病、疑難病、罕見病、傳染病等，各維度指標在DHC系統中都會有權重值和權重占比，設公有n個評價指標，每個指標的權重值為V，每個指標的占比為R，另外，系統會計算貢獻數據與已有數據的相似度S，則一個使用者貢獻數據獲取的Token數量為：

2.4 數據消費者

協力廠商機構或者開發者可以在數據集市中購買使用者授權的數據用于分析研究、應用開發等，購買數據需要按照數據的場景和數量支付DHT。使用數據需消耗的Token采用POT（Proof of Times，有效次數證明）模型計算得出，POT模型根據一段時間內數據的使用頻次分階梯收費，一段時間內被使用次數越多的數據表示越有價值，數據消費者需要為其付出更高的成本，數據貢獻者可以獲取更多的回報。

使用數據需要花費的Token數量如下模型計算：

2.5應用開發者

有分析能力和開發能力的機構或個人都可以使用數據集市的數據進行分析和開發，開發的應用可以發布在應用市場供用戶或者機構使用，應用可以自由設置收費模式，也可限定使用的范圍。

2.6 應用消費者

使用者或機構可以在應用市場選擇自己需要的應用，可能需要支付一定數量的DHT用于應用服務費。DHC平臺在主鏈未上線之前，Token采用以太坊ERC20 Token，主鏈上線之后切換到主鏈上的DHT。