华大基因:2018区块链白皮书

发布时间: 2018-5-31 20:40
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2018年5月30日,华大基因发布《华大区块链白皮书V1.0 数字化生命的价值交换》,白皮书在前言中指出,华大区块链项目组编写白皮书是为推动区块链在生命大数据行业的应用,加速行业伙伴对其应用理解,未来华大逐步将生产级的联盟链BaaS平台开放给内部各体系及外部合作机构,共同推动行业发展,打造基于区块链的共赢生态。 早在2016年底,华大基因就和南方科技大学、招商证券、前海人寿等共同发起了“区块链研究院”,本次白皮书的发布则是基于华大对于区块链的理解及相关核心技术积累。

华大基因区块链目标
华大基因自 2018 年起开始布局区块链技术应用并加入了超级账本 (Hyperledger),最终目标是与行业伙伴共同搭建基于区块链及密码学技术的数据流通生产级基础设施,以隐私保护为前提,以数据共享为目的,确保全流程可控制、可审计、可监管,从而支撑民生普惠、科学探索和产业应用,使相关主体(个人、政府、医疗机构、科研机构、国家基因库、企业等)共有、共为、共享,在生命时代将个人生命数据确权并将数据资源资产化,形成生命价值可定价、可流通、可交换的全新生态体系。

华大区块链的业务目标分为两部分:从个人层面而言,实现人人、实时、终身的生命 4D 数据隐私保护,为个人数据确权;通过积分激励将数据价值还于个人,同时促进科研及产业应用。从组织层面而言,为行业伙伴提供企业级的区块链基础设施与解决方案,形成组学数据与其他健康医疗大数据的共享交互生态体系,最终实现个人(数据所有者)、机构(科研、医疗等)、政府、企业在生命时代共有、共享、共为的多方协作和互惠共赢体系。

华大区块链技术关注点
华大区块链用来解决健康医疗及生命大数据应用的三类矛盾:数据应用与隐私保护的矛盾、数据确权与交互共享的矛盾、数据安全与加密成本的矛盾。

白皮书提出,华大区块链也将重点关注以下特色技术点的突破:
  • 基因数字ID:通过个人基因 ID 技术,解决现有区块链技术中的数字身份无法安全关联个人实体身份,规避网络应用中的数字权利与现实社会中实体权利难以合法关联的问题;
  • 后量子加密:解决现有区块链产品的非对称加密体制无法防止将来量 子计算的破解问题;
  • 安全多方计算:通过提供安全多方计算解决方案,实现多方数据所有者在不透露数据细节的前提下进行数据协同计算;
  • 匿名应用:节点可匿名提供暂时数据给区块链上的第三方应用进行处理,通过瞬时加密机制确保用户隐私;
  • 乱序存储:节点可以对数据乱序加扰后分布存储到多个其他节点(包括云平台),数据所有者是恢复原始数据所必须的乱序引索(Index) 的唯一拥有者。


华大区块链应用场景
1.区块链+跨组学数据:个人生命数据的价值流动
(1) 通过生命组学工具(测序仪、质谱仪、影像设备、可穿戴设备等)收集全方位全周期的生命大数据,形成人人、实时、终身的生命健康档案,形成数字化生命;
(2) 所有数据将加密处理,于国家基因库进行统一存储,确保数据硬件安全、物理安全和访问安全;
(3) 用户可通过前端APP授权个人数据被内部科研团队、合作医院、健康管理团队等使用,所有的使用日志将以区块链形式记录,用户可实时查询、授权个人数据使用情况,实现用户对个人数据的控制权,将数据价值还于个人;
(4) 对于授权数据使用或主动提供组学数据的用户,华大以健康积分作为激励;健康积分可用于各类健康促进服务(精准运动、精准营养等),实现个人生命数据价值的正向反馈。

2.区块链+注册申报:医疗器械申报全流程管理
华大每年需要报CFDA审批的国产仪器与试剂盒众多,为加强华大内部设备试剂生产、临床试验数据、注册申请材料等全流程追踪管理,实现全程可溯源、信息可追踪、过程可监管,我们正在搭建基于华大区块链的临床注册申报管理平台。未来所有注册申报的数据及信息均将通过此平台登记,防止出现报送信息不全、失真等问题,并减少数据泄漏风险。同时,华大将与CFDA探讨建立合作关系,以区块链模式及时共享数据,联合实施审计监管,从而提高申报效率。

3. 区块链+罕见病公益:许一个没有罕见病的未来
华大区块链为罕见病相关的公益基金建立基于区块链的管理平台,确保资金用途、捐赠记录、受捐人信息等都将通过区块链进行存证,实现全程公开透明。同时由于罕见病例稀少,相关数据极其分散,对罕见病的诊断、医疗离不开包括患者、病友会、医生、检测机构、科研机构、制药机构、公益基金会、媒体等多方互助才能把资源最优化, 最大可能地应对罕见病。华大区块链也将探索通过分布式架构促进罕见病相关方多方协作,同时确保数据隐私、促进数据共享、定义数据价值。

4. 区块链+互助保险:HPV 检测保障计划
为应对 HPV 感染现状,降低宫颈癌发病率,呵护女性健康,华大基因近期研发出自取样的 HPV 分型基因筛查检测产品,启动大规模的互联网宫颈癌防控计划,同时首期在员工内部试点 HPV 互助保障计划,将基因科技与互联网保险结合,所有购买 HPV 检测试剂盒的费都将作为互助基金,用于日后互助理赔。购买记录、检测结果、理赔金额等都将通过区块链进行不可篡改地存证,并接受相关机构的监管,保障用户权益。

5. 区块链+深度学习:从技术融合到生物智能
将区块链技术与深度学习等智能算法融合,预先明确算力提供者、算法提供者和数据提供者三方的权责并做好利益分配,才能有效促进基因大数据的挖掘。 在区块链上进行待训练数据的身份与权属认证,并通过智能合约发布训练需求, 激励算法提供者贡献智慧。算法提供者既可以在本地可信环境中训练模型,还可通过区块链接入第三方算力平台。智能模型训练完成后,其科研与产业应用价值可通过预先定义好的规则回馈给各方。华大区块链创新性将区块链技术用于匹配数据供需方,为数据挖掘引入广泛的市场参与者,从而形成一个多方协作的算法市场与智能计算系统,既可为数据确权,又可最大化发挥数据价值,为最终实现生物智能奠定基础。

6. 区块链+供应链:农产品智慧防伪溯源平台
华大区块链携手华大农业,整合物联网和基因检测技术,打造农产品的智慧防伪溯源平台。利用区块链去中心化、数据不可篡改、公开透明、时间戳等特点,将农场、农户、检验检疫、加工贸易、销售、物流仓储等机构加入到联盟链上,形成一个资金流、信息流、产品流的共享链条,做到来源可查,去向可追,责任可究。各个环节参与方以全节点形式参与到流程中,所有数据产生与交互都加密签名后上链存证,充分解决供应链中由于信息不对称导致的交易摩擦,监控管理缺失、数据欺诈导致的质量安全或假冒问题,为消费者提供透明可追溯的全流程信息,形成全新的农业生产管理方式。


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