Blockchain: jak budować bezpieczeństwo danych

Technologię blockchain większość osób kojarzy z mechanizmem umożliwiającym obrót kryptowalutami. I słusznie, choć sposobów jej wykorzystania do uwiarygodniania przesyłanych informacji jest znacznie więcej, w tym w medycynie.

Czym jest osławiony blockchain? To zdecentralizowana baza danych pozwalająca na równoległe przechowywanie na wielu serwerach fragmentów różnego typu informacji w formie bloków, które połączone są ze sobą w wirtualny łańcuch. Każdy blok zawiera dane oraz unikalny kod (hash) poprzedniego bloku.

To sprawia, że zmiana informacji w jednym bloku wymagałaby modyfikacji wszystkich kolejnych, co gwarantuje łatwe wykrycie ingerencji w dane oraz zapewnia ich integralność. Tak skonstruowany mechanizm automatycznie zapewnia znaczne zwiększenie poziomu bezpieczeństwa informacji, a decentralizacja przechowywania gwarantuje odporność na awarie pojedynczych urządzeń.

Trudno zatem o lepszy obszar zastosowań technologii blockchain niż branża medyczna, w której gwarantowany dostęp do wiarygodnych informacji może decydować wręcz o życiu lub śmierci. Jej mechanizmy zapewniają wysoki poziom bezpieczeństwa i prywatności danych dzięki zdecentralizowanej i niezmiennej strukturze, co eliminuje tzw. pojedyncze punkty awarii, a także minimalizuje ryzyko manipulacji, fałszowania wyników badań czy kradzieży tożsamości.

Każda transakcja jest rejestrowana w sposób uniemożliwiający późniejsze zmiany, a zaawansowane techniki kryptograficzne chronią informacje przed nieautoryzowanym dostępem.

Od składowania po znakowanie

W branży medycznej powstają już pierwsze rozwiązania, których twórcy próbują wykorzystać zalety blockchain do zabezpieczania wrażliwych danych i gwarantowania ich autentyczności. Wciąż poszukują też biznesowych modeli funkcjonowania, które zapewnią im zysk, ale jednocześnie umożliwią utrzymanie kosztów związanych z obsługą takich nowatorskich rozwiązań na poziomie będącym do zaakceptowania przez użytkowników.

Oczekuje się, że technologia blockchain rewolucjonizuje zarządzanie danymi medycznymi, umożliwiając ich bezpieczne przechowywanie, aktualizowanie oraz udostępnianie między różnymi placówkami ochrony zdrowia. Dzięki zdecentralizowanej strukturze dane pacjentów są chronione przed modyfikacjami i atakami hakerskimi. W przyszłości blockchain może stać się fundamentem zintegrowanej w skali globalnej elektronicznej dokumentacji medycznej, zapewniając lekarzom i szpitalom dostęp do pełnej historii zdrowia pacjenta w jednym miejscu, a pacjentom możliwość decydowania, kto i w jakim zakresie może przeglądać ich informacje.

Dodatkowo blockchain wspiera zdalne uwierzytelnianie i podpisywanie dokumentów medycznych, co ułatwia szybką i bezpieczną wymianę informacji, szczególnie w telemedycynie. Pomoże też chronić firmy ubezpieczeniowe przed oszustwami.

Blockchain rewolucjonizuje też zarządzanie łańcuchem dostaw w branży farmaceutycznej, umożliwiając śledzenie pochodzenia i transportu leków, a więc zwiększając transparentność tego procesu, jego bezpieczeństwa i zaufania do produktów medycznych.  Mechanizmy wieloskładnikowego uwierzytelniania opakowań i analiza danych dodatkowo wspierają identyfikację sfałszowanych leków, co odgrywa istotną rolę w takich sytuacjach jak pandemia, kiedy zapewnione przez blockchain dokładne i niezmienne zapisy mogą zagwarantować poprawność procesu dystrybucji np. szczepionek.

Tajemnica formularzy

Technologia blockchain może przyczynić się też do postępu w badaniach klinicznych. Umożliwi efektywną rekrutację pacjentów przez anonimizację i dopasowywanie ich do odpowiednich badań, co pozwoli na wykorzystanie danych zdrowotnych przy jednoczesnym zachowaniu prywatności. Dzięki inteligentnym kontraktom można precyzyjnie określić zasady uczestnictwa, zwiększając efektywność i przejrzystość całego procesu.

Blockchain zapewnia również weryfikowalne i niemodyfikowalne zarządzanie formularzami świadomej zgody w czasie rzeczywistym, gwarantując, że pacjenci są odpowiednio informowani o swoich prawach.

Kolejnym obszarem, w którym blockchain może wpłynąć na zmiany ochrony zdrowia, jest internet rzeczy (IoT). Wzrost liczby bezprzewodowych urządzeń medycznych pozwala na dostarczanie lekarzom aktualnych informacji o stanie zdrowia pacjentów, co ułatwia wdrożenie medycyny personalizowanej i przetwarzanie danych w czasie rzeczywistym. Dodatkowo wspiera interoperacyjność między różnymi systemami medycznymi, ułatwiając wymianę danych między placówkami zdrowotnymi.

Nie brakuje wyzwań

Tworzenie rozwiązań bazujących na mechanizmach blockchain jest skomplikowane od strony technicznej. Wymaga doświadczonego zespołu programistów, jak też odpowiedniej infrastruktury technicznej. Istnieje też kilka wyzwań związanych z implementacją technologii blockchain, charakterystycznych szczególnie dla branży medycznej. Jednym z głównych problemów jest zapewnienie interoperacyjności systemów w różnorodnym środowisku technicznym placówek ochrony zdrowia.

Obecnie korzystają one z różnych platform i standardów, co utrudnia wymianę danych między urządzeniami i systemami. Aby blockchain mógł zostać skutecznie wdrożony, konieczne jest korzystanie ze wspólnych protokołów i standardów, które pozwolą na integrację nowych rozwiązań z istniejącą infrastrukturą IT. Tylko dzięki współpracy między podmiotami publicznymi, prywatnymi i regulatorami możliwe będzie stworzenie globalnego ekosystemu danych medycznych bazującego na blockchainie.

Drugim istotnym aspektem są wyzwania regulacyjne, w tym zgodność z przepisami ochrony danych osobowych, takimi jak RODO. Technologia blockchain, z natury oferująca niezmienność i pełną przejrzystość zapisów, stoi w potencjalnym konflikcie z prawem do bycia zapomnianym oraz innymi regulacjami dotyczącymi prywatności. Aby skutecznie wdrożyć blockchain w medycynie, konieczne jest stworzenie nowych ram prawnych, które uwzględnią specyfikę tej technologii i pogodzą potrzeby pacjentów z wymogami bezpieczeństwa.

Rozwiązaniem mogą być hybrydowe modele, łączące publiczne i prywatne rejestry danych, które umożliwią kontrolę nad udostępnianiem informacji.

Kolejnym ograniczeniem są koszty implementacji technologii blockchain. Wdrożenie wymaga znacznych inwestycji w infrastrukturę, takich jak serwery, oprogramowanie i urządzenia sieciowe, a także w szkolenia personelu medycznego. Placówki opieki zdrowotnej, szczególnie te dysponujące ograniczonymi zasobami, mogą mieć trudności z uzasadnieniem takich wydatków w obliczu innych priorytetów budżetowych. Wsparcie w postaci funduszy rządowych, dotacji międzynarodowych czy partnerstw publiczno-prywatnych mogłoby pomóc w przełamywaniu tych barier. Na przeszkodzie stoi również niski poziom świadomości i wiedzy na temat technologii blockchain wśród pracowników służby zdrowia.

Przykładowe rozwiązania dla branży medycznej wykorzystujące blockchain:

• Healthereum – rozwiązanie stworzone przez firmę Evoke Technologies, które umożliwia pacjentom zbieranie tokenów i wymienianie na nagrody (m.in. w postaci usług medycznych) za angażowanie się w proces opieki zdrowotnej, takie jak wizyta u lekarza, przestrzeganie zaleceń medycznych czy udział w badaniach klinicznych;
• LifeGraph – rozwiązanie stworzone przez amerykańską firmę BurstIQ, umożliwiające zarządzanie danymi zdrowotnymi pacjentów za pomocą mechanizmu blockchain – ich bezpieczne przechowywanie, wymianę i analizowanie;
• Medicalchain – technologia stworzona przez brytyjską firmę Medicalchain.com, która zastosowana została na platformie MyClinic.com do przechowywania danych medycznych w elektronicznej formie. Umożliwia ona bezpieczne i szybkie udostępnianie informacji różnym placówkom zdrowotnym;
• MediLedger – stworzona przez amerykańską firmę Chronicled platforma do kontroli łańcucha dostaw leków. Umożliwia producentom, dystrybutorom i aptekom śledzenie autentyczności oraz pochodzenia leków;
• MedRec – system opracowany przez naukowców i studentów z MIT Media Lab jako projekt badawczy mający na celu rozwiązanie problemów związanych z zarządzaniem dokumentacją medyczną. Jego twórcy położyli nacisk na zapewnienie pacjentom pełnej kontroli nad ich danymi oraz wspieranie badań naukowych przez zanonimizowane udostępnianie informacji medycznych;
• Neurogress – system opracowany przez hiszpański start-up technologiczny o tej samej nazwie, skupiający się na połączeniu zaawansowanej neurotechnologii, sztucznej inteligencji i mechanizmów blockchain. Firma Neurogress koncentruje się na rozwijaniu neurointerfejsów umożliwiających sterowanie urządzeniami za pomocą fal mózgowych, z zastosowaniami w rehabilitacji, robotyce oraz medycynie spersonalizowanej;
• Solve.Care – estońska firma (obecnie w trakcie zmiany marki na TuumIO), która opracowała platformę do zarządzania opieką zdrowotną oraz pakiet aplikacji. Platforma umożliwia koordynację i automatyzację procesów związanych z zarządzaniem opieką zdrowotną, takich jak planowanie leczenia, zarządzanie płatnościami czy weryfikacja dostępu do usług. Blockchain zapewnia bezpieczeństwo i przejrzystość w zarządzaniu informacjami medycznymi, a także eliminuje pośredników w systemach płatniczych, co przyczynia się do zmniejszenia kosztów.

Krzysztof Jakubik

Autor jest redaktorem magazynu CRN, specjalizującym się w tematyce cyfrowego bezpieczeństwa i zaawansowanych rozwiązań IT