(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111485557.5 (22)申请日 2021.12.07 (71)申请人 南京邮电大 学 地址 210003 江苏省南京市栖霞区文苑路9 号 (72)发明人 黄海平　高晨昊　薛凌妍　肖甫　 范渊　苗春雨　张伟　李琦　 (74)专利代理 机构 南京正联知识产权代理有限 公司 32243 代理人 张玉红 (51)Int.Cl. G06Q 40/04(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) G06F 16/27(2019.01) G06F 21/60(2013.01)G06F 21/62(2013.01) H04L 9/08(2006.01) H04L 9/32(2006.01) H04L 9/40(2022.01) H04L 67/1097(2022.01) H04L 67/12(2022.01) (54)发明名称 一种基于三层区块链的受监管重疾筹款方 法 (57)摘要 本发明一种基于三层区块链的受监管重疾 筹款方法， 使用了捐赠链、 机构监管链、 医院隐私 链组成三层区块链， 其中捐赠链为公链， 机构监 管链和医院隐私链为联盟链； 每层负责不同的功 能模块， 对筹款平台的不同职能进行解耦； 并且 通过基于属性加密的技术， 将星际文件系统 (IPFS)作为患者敏感信息的存储系统来保护患 者隐私； 三条链均可通过访问控制获取储存在 IPFS中的患者医疗信息： 捐赠链中的捐赠者可以 在IPFS中追踪 其捐赠资金流向。 机构监管链引入 监管评估机构来审核信息真实性， 医院隐私链负 责加密保存患者的医疗信息； 有效解决了重疾筹 款平台管理混乱、 缺少监管、 捐赠资金不透明的 问题。 权利要求书4页 说明书10页 附图4页 CN 114418753 A 2022.04.29 CN 114418753 A 1.一种基于三层区块链的受监管重疾筹 款方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1、 患者于当前医院就医， 生成完整的医疗记录， 患者的基础身份信息和通过基于 属性的加密方式加密的 隐私信息以Hash链的逻辑结构存储在IPFS中， 其医疗记录在IPFS中 的存储地址将会同时上传到医院监管链中保存； 步骤2、 选择通过网上求助的方式来筹集治疗资金的患 者， 通过医院隐私链平台提交智 能合约， 制 定患者所需的筹款金额及需要公布的病情信息， 将其医疗记录提交至机构监管 链上等待审核； 步骤3、 机构监管链中各地区不同职能的监管评估机构通过访问控制， 获取患 者的隐私 信息， 对患者的真实情况进行评估， 评估通过后对 该交易签名； 只有得到规定数量的多个不 同职能的监管评估机构签名的求助信息才能通过审核， 并通过智能合约自动提交到捐赠 链； 步骤4、 捐赠链中使用基于贡献度的改进PBFT共识算法由捐赠者组成的共识节点维护 区块链， 同时捐赠者在捐赠链上查看求助信息， 选择想要资助的对象进行捐款； 步骤5、 患者在医院的后续消费记录将被存 储在IPFS中， 形成一条逻辑上的Hash链。 2.根据权利要求1所述的一种基于三层区块链的受监管重疾筹款方法， 其特征在于， 步 骤1的具体内容 为： 步骤1.1、 初始化： 可信密钥分发中心执行随机算法， 初始化公共参数ε， 生成公开密钥 PK与主密钥MK； (PK， MK)＝Setup( ε )； 步骤1.2、 生成密钥： 在CP ‑ABE算法中输入MK与属性 集U为用户生成私钥SK： sK＝KeyGen(MK， U)； 步骤1.3、 患者于当前医院就医， 医生将患者的基础信息base_data存储至IPFS中， 患者 的基础信息在IPFS中的存 储地址为唯一的Hash地址ad drbase： addrbase＝Hash(base_data) 这个地址也将作为患者的唯一身份标识； 步骤1.4、 对患者隐私信息加密： 医生选取需要存储的患者个人隐私信息EHR， 同时， 访 问控制结构T由筹款平台根据患者当前就医医院所在辖区内的监管评估机构属性集自动生 成， 医生将PK， E HR， T提交至 CP‑ABE加密算法， 由CP ‑ABE的加密算法生成密文： CTEHR＝Encrypt(PK， E HR， T) 只有符合访问控制策略T 的监管评估机构才可以解密密文CTEHR， 从而审查该患者的隐 私信息； 步骤1.5、 筹款平台调用医院隐私链中查询功能的智能合约， 获取其最近一次就医储存 的隐私信息在IPFS内的Hash地址a ddrpreEHR， 并调用存储算法将密文与addrpreEHR存储在IPFS 中， IPFS成功存 储后， 返回存 储当前就医信息数据的Hash地址ad drcurrEHR： addrcurrEHR＝Hash(ad drpreEHR， CTEHR)； 步骤1.6、 此时将步骤1.3得到的addrbase与步骤1.5得到的addrpreEHR和adarcurr组成的交 易TxEHR如下： TxEHR＝{addrbase|addrpreEHR|addrcurrEHR} 在得到TxEHR后， 系统调用存 储功能的智能合约， 将此 条交易信息提交到医院隐私链上；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114418753 A 2步骤1.7、 医院隐私链通过PBFT共识算法将该患者的TxEHR上链保存； 步骤1.8、 该患者的所有医疗信息通过在医院隐私链上每条交易写入的addrpreEHR与 addrcurrEHR， 链接成一条逻辑上由Hash指针连接的Hash链， 该链储存着该患者至今的所有医 疗信息。 3.根据权利要求1所述的一种基于三层区块链的受监管重疾筹款方法， 其特征在于， 步 骤2的具体内容 为： 步骤2.1、 患 者在医院隐私链上发起智能合约， 制定求助金额以及需要在捐赠链上公布 的病情信息m sg； 步骤2.2、 智能合约查询患者在区块链上储存的最近一条交易， 查询成功则返回IPFS中 存储该患者基础信息的地址、 最后一条记录的上一条记录地址以及最近一条记录的地址： addrbase， addrpreEHR， addrlastEHR； 步骤2.3、 筹款平台系统将患 者的求助信息msg与addrbase保存在IPFS中， IPFS保存成功 后， 返回此 条求助信息在IPFS上的Hash地址ad drhelp： addrhelp＝Hash(ad drbase， msg)； 步骤2.4、 此时将步骤2.2得到的addrbase， addrpreEHR， addrlastEHR与步骤2.3得到的 addrhelp组成的交易Txsubmit如下： Txsubmit＝{addrbase|addrpreEHR|addrlastEHR|addrhelp}； 步骤2.5、 筹款平台系统将该患者的Txsubmit信息上传至监管链等待相关监督评估机构 审核。 4.根据权利要求1所述的一种基于三层区块链的受监管重疾筹款方案， 其特征在于： 步 骤3的具体内容 为： 步骤3.1、 机构监管链通过PBFT共识将Txsubmit上链； 步骤3.2、 患 者上传到机构监管链的求助信息触发智能合约， 当地的不同职能的监管评 估机构在监管链上查看待审核的求助信息； 步骤3.3、 监管评估机构通过addrlastEHR向前查询每一条addrpreEHR直至查询到addrbase， 从而获取患者在IPFS上的所有信息及 密文； 步骤3.4、 监管评估机构使用公钥PK和拥有其属性的私钥SK， 对密文CTEHR执行CP‑ABE解 密算法获得明文E HR： EHR＝Decrypt(PK， SK， CTEHR)； 步骤3.5、 不同的监管评估机构对患者的敏感信息分别进行审核， 若患 者的情况与其提 交的求助信息相符合， 则分别对该 条求助信息进行签名c heck； 步骤3.6、 通过审核后， 提交至多重签名智能合约， 得到规定数量的多个不同职能的监 管评估机构签名的申请信息则通过审核； 步骤3.7、 满足多重签名条件的申请由筹款平台将患者基础信息地址a ddrbase、 求助信息 地址addrhelp、 监督机构的签名集C HECK组成的： Txhelp＝{addrbase|addrhelp|CHECK} 上传至捐赠链， 等待共识 节点达成共识后上链。 5.根据权利要求1所述的一种基于三层区块链的受监管重疾筹款方案， 其特征在于： 步 骤4的具体内容 为：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114418753 A 3