区块链技术在流行病防治中的应用研究
—— 以新型冠状病毒肺炎C0VIIH 9为例
区块链技术在流行病COVID-19防治系统中的架构设计。结合流行病C0VID-19的防治特性,基于区块链技术的流行病预警架构可以建立如图1。在数据层存储流行病病毒和医疗的全部信息;在共识层,因在流行病防治的公共事务中,需要的参与主体不以提供算力来获取资源奖励,所以在共识层面更适合使用类似PoW(工作量证明)共识机制的设计思路,采用谁贡献谁获益的原则来进行防治体系中的各角色主体的共识达成;在激励层通过设计系统激励的救助积分,激励病患、医疗机构、政府、社会等分布式 异质主体在流行病发生前、中、后各阶段积极参与防治的各个具体环节;在合约层,通过智能合约的设定,对医疗物资和医患信息的共享使用和传递做好触发规范,使得过程更准确和高效;在应用层,可以通过基于区块链技术的流行病 COVID-19防治系统平台的搭建,让防治体系中的各类人员都能及时和便利地在平台上各司其职,协同合作,维护系统高效稳定的运行。
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工作量证明(POW)
工作量证明可以简单理解为一份证明,用来确认你做了一定量的工作。工作量证明机制是比特币、莱特币等所采用的共识机制,矿工通过付出算力来挖矿进而获得相应的区块奖励。
在数字货币系统中,工作量证明主要通过计算来猜测一个随机数(nonce),使它拼凑交易数据后的内容的Hash值满足一个规定的上限。由于Hash值在数学上主要采用群举法碰撞所得,需要进行大量的计算,只要能提出满足要求的随机数的矿工就被认为付出了一定的工作量,可以获得这个区块的奖励。
哈希运算是一种最常见的工作量证明机制。该机制主要利用哈希运算的复杂度,通过给定的初始值,进行简单的值递增运算,利用哈希算法求解,直到找到满足条件的碰撞值。不同的哈希算法求得的碰撞值长度不同,所需工作量和安全性能也不同。碰撞值的长度越长,则所需的工作量越大。对于同一个哈希算法,可以设定哈希值前N位为0的个数来调节运算难度,比特币就是根据这一原理调节挖矿难度的。