CC BY
14
Блокчейн в здравоохранении www.idmz.ru
■ ■■
РЧН
2018, № 2
А.В. КУРБЕСОВ,
к.э.н., доцент, Ростовский государственный экономический университет (РИНХ), г. Ростов-на-Дону К.Х. КАЛУГЯН,
к.э.н., доцент, Ростовский государственный экономический университет (РИНХ), г. Ростов-на-Дону
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ БЛОКЧЕЙН В ВОПРОСАХ ЛЕКАРСТВЕННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГРАЖДАН
УДК 615.2, 004.02
Курбесов А.В., Калугян К.Х. Актуальность применения технологии блокчейн в вопросах лекарственного обеспечения граждан (Ростовский государственный экономический университет (РИНХ), г. Ростов-на-Дону) Аннотация. В работе предложены требования, которые могут быть предъявлены к информационным системам, задействованным в процессе выпуска и отпуска лекарственных средств. Обоснована эффективность использования технологии блокчейн для успешного осуществления указанных операций. Обоснована возможность решения задач в этой сфере на основе данной технологии.
Ключевые слова: медицинская организация, аптечное учреждение, блокчейн, децентрализованное приложение.
UDC 615.2, 004.02
Kurbesov A. V, Kalugyan K.Kh. Relevance of use of technology blockchain in questions of provision of medicines of citizens (Rostov State University of Economic RINH), Rostov-on-Don)
Abstract. The paper identifies the requirements that will be presented to the information systems involved in the process of issuing and dispensing of medicines. Proved the efficiency of using blockchain technology for the successful implementation of these operations and the possibility of solving the main tasks on the basis of this technology.
Keywords: the medical organization, pharmaceutical organization, blockchain, the decentralized application.
В
июле 2017 г. Правительство РФ приняло Федеральный , закон «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации по вопросам применения информационно-телекоммуникационных технологий и введения электронных форм документов в сфере здравоохранения» [1].
Самые значительные изменения нормативного акта касаются появления понятия «Электронный рецепт» и необходимости существенного расширения электронного взаимодействия между медицинскими организациями (МО) и аптечными учреждениями (АУ). Должно быть обеспечено: «принятие высшим исполнительным органом государственной власти субъекта Российской Федерации решения об использовании на территории субъекта Российской Федерации наряду с рецептами на лекарственные препараты на бумажном носителе рецептов в форме электронного документа,
>
© А.В. Курбесов, К.Х. Калугян, 2018 г.
и информационные
технологии
подписанного усиленной квалифицированной электронной подписью врача (фельдшера, акушера)». Приведенная цитата показывает, что вопросы использования электронного рецепта находятся в ведении субъекта РФ, и, очевидно, предполагается делегирование указанных полномочий на уровень субъекта РФ. Такая постановка вопроса выглядит достаточно логично, т.к. закрепление этих полномочий на уровне Федерального центра может существенно снизить конкуренцию в указанной сфере и приведет к еще большей монополизации рынка лекарственных средств (ЛС) и ИТ-решений. При этом в законе № 323-ФЗ от 21.11.2011 г. «Об основах охраны здоровья граждан в РФ» [2] к полномочиям Минздрава отнесено: «утверждение правил информационного взаимодействия в целях выдачи рецептов на лекарственные препараты, медицинские изделия в форме электронных документов, подписанных усиленной квалифицированной электронной подписью врача (фельдшера, акушера)».
Законом [1] предусматривается, что рецепты, создаваемые в форме электронного документа, будут направляться непосредственно в АУ. В целях достижения единообразного порядка работы с медицинскими документами, включая рецепты на лекарственные препараты, будет обеспечено формирование и хранение электронных медицинских документов в информационных системах медицинских организаций, где они фактически создаются, с возможностью предоставления необходимой информации в единую систему. Отдельно следует подчеркнуть возможность выписки электронных рецептов психотропных и наркотических ЛС, что вносит существенное ужесточение в механизмы электронного документооборота с целью предотвращения незаконного оборота указанных препаратов.
Перечисленные положения позволяют сформулировать основные требования, которые могут быть предъявлены к информационной
системе, поддерживающей обращение электронных рецептов на территории отдельного субъекта Федерации:
- наличие проработанной нормативной базы электронного медицинского документооборота;
- исключение возможности подделки рецепта и многократного получения ЛС по одному и тому же рецепту;
- исключение возможности утраты электронного рецепта или содержащейся в нем информации;
- предоставление возможности получения ЛС пациентом в любом АУ территории независимо от его принадлежности и формы собственности;
- сохранение конфиденциальности информации о получателе того или иного ЛС;
- максимальное обеспечение передачи информации по открытым каналам связи;
- минимизация расходов МО на развитие информационных систем, в том числе на приобретение необходимого количества экземпляров усиленной квалифицированной электронной подписи;
- повышение надежности хранения информации о выписанных и отпущенных рецептах и исключение (или радикальное сокращение) возможности утраты указанной информации;
- получение достоверной экономико-статистической информации о финансовых и медицинских параметрах описываемого процесса.
Проведенный анализ показал, что наилучшим техническим решением, отвечающим практически всем поставленным требованиям, является технология блокчейн [7, 8, 11].
Блокчейн - это технология надежного распределения записей обо всех когда-либо совершенных транзакциях. В рассматриваемой нами системе транзакциями разумно считать факт выписки электронного рецепта в МО и факт получения такого рецепта в АУ. Блокчейн представляет собой
последовательность блоков, содержащих транзакции участников системы, в которой каждый последующих блок содержит в себе хэш (результат вычисления хэш-функции) предыдущего блока [15]. Это позволяет легко проверить всю цепочку блоков путем последовательного пересчета хэшей.
Изначально блокчейн создавался как один из элементов системы защиты и подтверждения транзакций в одноранговой сети, когда каждый узел сети имеет доступ ко всем транзакциям, но при этом обеспечивается псевдоанонимность участников транзакций и блокируется возможность узлов вносить изменения в совершенные транзакции. Это достигается криптографической защитой адресов участников транзакций и защитой всего блокчейна сложностью вычисления хэшей блоков транзакций [9, 12, 13]. Следует подчеркнуть, что анонимизация организаций, выписавших и получивших рецепт, в нашей информационной системе не требуется.
Представляется актуальным сохранение анонимности пациента в полном соответствии с действующими нормативными актами. Более того, используемая в блокчейне технология криптозащиты с использованием ассиметрич-ного шифрования позволяет обеспечить гарантированное шифрование личности пациента.
Система блокчейн обеспечивает невозможность подделки рецепта или несанкционированного дублирования отпуска ЛС и позволяет вообще не осуществлять передачу данных пациента даже в зашифрованном виде.
К системе можно подключить все МО и АУ, участвующие в электронном документообороте территории. Фактически любая МО и АУ может стать участником информационного взаимодействия, установив на своих компьютерах необходимое программное обеспечение. В соответствии с принципами блокчейна, чем больше организаций подключится к такой сети, тем надежней она будет защищена от разного рода подделок [11].
www.idmz.ru ,_
2018, № 2 ^
Одна из главных особенностей системы -полная децентрализация: отсутствие центрального администратора или какого-либо его аналога. Необходимым и достаточным элементом этой системы является программа-клиент (которая может иметь открытый исходный код). Запущенные на множестве компьютеров программы-клиенты соединяются между собой, каждый узел - равноправен и самодостаточен [14, 16, 17].
Блоки одновременно формируются множеством компьютеров. Удовлетворяющие критериям блоки отправляются в сеть, включаясь в распределенную базу блоков. Специально или случайно можно ограничить ретрансляцию информации о новых блоках (например, одна из цепочек может развиваться в рамках локальной сети). Таким образом, цепочка блоков содержит историю владения, с которой можно ознакомиться, например, на специализированных сайтах.
Распределенная база данных (БД) ВЬсксЬют формируется как непрерывно растущая цепочка блоков с записями обо всех транзакциях. Копия базы или ее части хранится на множестве компьютеров одновременно и синхронизируются согласно формальным правилам построения цепочки блоков. Информация в блоках защищена от изменений криптографически (рис. 1).
Данная архитектура фактически не нуждается в усиленной квалифицированной электронной подписи, и ее необходимость объясняется требованиями законодательства, а не какими-то другими причинами. Блокчейн позволяет избавиться от «доверенных посредников» и обеспечивает полный децентрализованный обмен между любыми МО и АУ, что позволяет подключиться к системе неограниченному числу АУ. Поскольку информация тиражируется по всем узлам сети, то представляется невозможной несанкционированная модификация и утрата необходимой информации.
Подобные системы должны обеспечить двухуровневое шифрование на основе открытого ключа и при этом в качестве цифровой подписи допустимо использовать подпись, сгенерированную непосредственно самим медицинским или аптечным работником, а усиленную квалифицированную электронную подпись иметь только одну на организацию, с ее помощью должен быть подписан любой передаваемый пакет информации [3, 6].
Каждый человек в такой системе может сгенерировать себе «цифровую фамилию» и «цифровую подпись» (открытый и закрытый ключ соответственно). «Фамилию» он всем показывает, а вот подпись хранит в тайне. Благодаря этому:
- можно писать сообщения, подписывать их и публиковать;
- все кругом видят, что сообщение написал именно тот самый человек с определенной «фамилией» (она угадывается по «подписи»);
- никто не может подделать такое сообщение;
- один человек может сгенерировать много разных пар фамилий и подписей для различных целей (например, если один и тот же врач совмещает в МО функции различных специалистов).
Все операции такой системы необратимы. Достаточно, чтобы данные о выписке или отпуске рецепта были включены в цепочку
блоков, и изменить эту информацию станет невозможно. Разумеется, может возникнуть ошибка, требующая исправления, но даже если она появилась после того, как информация была включена в цепочку блоков, можно увидеть на каком этапе и по какой причине внесены соответствующие исправления.
Работает это следующим образом. Один из клиентов создает новую транзакцию и рассылает ее другим клиентам, которые заняты генерацией блока. Они добавляют эту транзакцию к своему блоку и продолжают генерацию. Рано или поздно у кого-то получится сгенерировать блок. Такой блок запечатывается (к нему больше не добавляются транзакции) и рассылается по сети. Далее клиенты проверяют блок и транзакции внутри него на валид-ность [4, 5, 10]. Если никаких проблем нет, то транзакции считаются одобренными. К этому моменту свежий блок уже доехал до каждого клиента и добавлен в цепочку. После этого процесс повторяется: клиенты начинают генерировать очередной блок и собирать в него новые транзакции [7, 13].
Право записать очередной блок в цепочку блоков должно быть предоставлено на основании доказательства выполненной работы.
Децентрализованные приложения никогда не прекращают работу, благодаря отсутствию центрального сервера, который мог бы остановиться. Представляется целесообразным
Блокчейн в здравоохранении
www.idmz.ru
РЧН
2018, № 2
кэширование данных с использованием технологий традиционных СУБД для выписанных и / или отпущенных рецептов в отдельной, на этот раз централизованной, базе данных для обеспечения возможности оперативного расчета тех или иных экономических (статистических) показателей (традиционные БД пока обеспечивают существенно большее быстродействие по сравнению с децентрализованными). При этом следует учитывать, что такая вынесенная БД представляет собой срез состояния распределенной БД (блокчейна) по состоянию на определенный момент времени. Необходимо дополнительно разработать программное обеспечение, позволяющее в фоновом режиме верифицировать такую централизованную БД с децентрализованной и получать постоянное подтверждение ее корректности. Если же такая архитектура (ввиду ее усложнения) признается нецелесообразной, то существует несколько децентарализованных БД, например, InterplаnetаryFileSystem («Всепланетная» файловая система), В^Тогге^ и независимые таблицы DHT. Данные в децентрализованных приложениях распределены между всеми узлами [8]. При этом все узлы действуют независимо. Если один из них остановится, другие продолжат работу в сети.
Побочным эффектом такой технологии является то, что можно отслеживать все по-
следовательные модификации любых данных, сохраняющихся в цепочках блоков.
Предложенная методика дает возможность создать открытую архитектуру информационной системы, позволяющую объединить неограниченное число МО и АУ различного типа и форм собственности. Данная система была программно реализована на базе ООО «Электронная медицина» (г. Ростов-на-Дону).
Полученные результаты могут быть использованы для построения систем электронного документооборота в области выписки электронных направлений на госпитализацию, обмена данными электронных медицинских карт, электронными больничными листами и т.п.
ВЫВОДЫ
1. Обоснована актуальность применения технологии блокчейн в области обеспечения граждан лекарственными средствами.
2. Показана возможность минимизации расходов МО на приобретение усиленной квалифицированной электронной подписи.
3. Описана возможность применения БД традиционной архитектуры в децентрализованных приложениях и взаимодействие этих программных средств между собой.
4. Описаны механизмы невозможности подделки рецептов на основе технологии блокчейн.
ЛИТЕРАТУРА
1. Федеральный закон от 29.07.2017 г. № 242-ФЗ «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации по вопросам применения информационных технологий в сфере охраны здоровья». - http://www.consultant.ru/document/cons_doc_ LAW_221184/.
2. Федеральный закон от 21.11.2011 г. № З23-Ф3 (ред. от 29.07.2017 г.) «Об основах охраны здоровья граждан в Российской Федерации». - http://www.consultant.ru/document/ cons_doc_LAW_121895/.
3. Винья П., Кейнси М. Эпоха криптовалют. Как биткоин и блокчейн меняют мировой экономический порядок: Пер. с англ. - М.: Манн, Иванов и Фербер, 2017. - 432 с.
>
и информационные
технологии
4. Воронова Л.В., Гольчевский Ю.В. Статистическое моделирование в процессах управленческого учета на примере медицинского подразделения вуза // Врач и информационные технологии. - 2014. - № 3. - С. 46-57.
5. Гулиев Я.И., Белышев Д.В., Михеев А.Е. Моделирование бизнес-процессов медицинской организации: классификация процессов // Врач и информационные технологии. -2015. - № 4. - С. 6-13.
6. Егоренкова Т.Ю., Курбесова Е.С., Курбесов А.В. Электронный больничный лист // Главный врач юга России: Специализированный медицинский журнал. - 2017. - № 3. -С. 33.
7. Поппер Н. Цифровое золото: невероятная история биткоина: Пер. с англ. - М.: ООО «И.Д. Вильямс», 2016. - 368 с.
8. Равал С. Децентрализованные приложения. Технология Blokchain в действии. - СПб.: Питер, 2017. - 240 с.
9. Свон М. Блокчейн: схема новой экономики: Пер. с англ. - М.: Издательство «Олимп-бизнес», 2017. - 240 с.
10. Хубаев Г.Н., Калугян К.Х., Родина О.В., Щербаков С.М., Широбокова С.Н. Визуальные и имитационное моделирование деловых процессов для экспресс-оценки ресурсоёмкости товаров и услуг // The scientific heritage. - 2016. - № 5 (5). - P. 92-99.
11. Siraj Raval. Decentralized Applications: Harnessing Bitcoin's Blockchain Technology, 2016. -150 р.
12. Champagne Ph. The Book Of Satoshi: The Collected Writings of Bitcoin Creator Satoshi Nakamoto, 2014. - 396 р.
13. Castronova E. Wildcat Currency: How the Virtual Money Revolution Is Transforming the Economy Hardcover, 2014. - 288 р.
14. Graf Konrad S. Are Bitcoins Ownable?: Property Rights, IP Wrongs, and Legal - Theory Implications, 2015. - 92 р.
15. Martin W. Black Market Cryptocurrencies: The rise of Bitcoin alternatives that offer true anonymity, 2014. - 156 р.
16. Brito J., Castillo A. Bitcoin: A Primer for Policymakers, 2016. - 118 р.
17. Clark J. Bitcoin, blockchain, cryptocurrency, cryptology» (A detailed and technical study of Bitcoin, blockchain, cryptocurrency, and cryptology), 2016. - 499 р.
