Distributed-Ledger-Technologien oder DLTs (besser bekannt als „Blockchain“) haben mehrere Branchen revolutioniert.
DLTs, die häufig fortschrittliche kryptografische Tools enthalten, funktionieren, indem sie den gesamten Transaktionsdatensatz in codierte Teile aufteilen, die über mehrere Knotenstandorte (die physisch oder zunehmend virtuell sein können) gespeichert werden. Die Daten können nicht geändert werden, es sei denn, alle Knoten sind sich einig und bieten somit einen höheren Schutzgrad als andere klassische und zentralisierte Speicher- und Abrufansätze.
DLTs bieten eine Gewähr für die Unveränderlichkeit der von ihnen kodierten Daten und damit ein Maß an Vertrauen, das allen Bereichen zugute kommen könnte, in denen Überprüfungen durch Dritte erforderlich sind.
Obwohl die Manipulation großer Datensätze Energie rauben könnte und die zweite Quantenwelle die Sicherheit von DLTs in Frage stellt, stellen Post-Quanten-Kryptographie und neuere Konsens-Ansätze (wie zum Beispiel Pionierarbeit von Hedera, einem Unternehmen, das eine öffentliche Netzwerk) bedeutet, dass DLTs hier sind, um zu bleiben.
Heute tauchen DLT-Anwendungsfälle auf verschiedenen Wegen auf, von der Automatisierung von Audits durch Dritte über die Energiemessung, die Registrierung von Grundbüchern und die Sicherung der Lieferkette im FMCG-Sektor.
Sicherung des Gesundheitsökosystems
IIT Madras entwickelt Use Cases für DLTs in den Bereichen Gesundheitswesen und digitale Daten, die angesichts der sich vertiefenden Netzabdeckung und einer alternden Bevölkerung mit entsprechender Zunahme des Lebensstils und nicht übertragbarer Krankheiten von Bedeutung sind.
Zum Beispiel fehlt es kleinen bis mittleren Kliniken und Gesundheitsdienstleistern, die die Mehrheit der Menschen in unserem Land versorgen, oft an einer angemessenen digitalen Infrastruktur ohne viel Interoperabilität. Die Pflege hacksicherer Datenbanken mit Informationen zu den verschiedenen Elementen der Lieferkette des Gesundheitswesens, darunter Medikamente, Impfstoffe, Zahlungen und Versicherungen, Diagnosewerkzeuge und sogar Organe, ist eine große Herausforderung. Mangel an Transparenz und Vertrauen macht diesen Prozess anfällig für Engpässe, illegale Transaktionen und Schnittpunkte mit komplexen sozialen Herausforderungen wie dem Menschenhandel.
Die großen digitalen Daten in Kontexten wie dem industriellen und privaten IOT (Internet der Dinge) sowie sozialen Netzwerken stehen vor den Herausforderungen des Zugriffs durch Dritte und der unveränderlichen Speicherung und Übertragung. Durch den Einsatz von DLTs versucht das Team von IIT Madras, elegante und skalierbare Lösungen für Probleme wie Datenduplizierung, Aufrechterhaltung des Datenschutzes von Datensätzen und mangelnde Interoperabilität über geografische Grenzen hinweg zu entwickeln.
Anfang dieses Jahres entwickelte das Team BlockTrack, eine Blockchain-basierte App für die sichere Digitalisierung und Verwaltung digitaler Gesundheitsakten, und demonstrierte dies in begrenzten Feldversuchen im IIT Madras Institute Hospital.
Die App verfügt über eine separate Schnittstelle, über die Patienten Daten mit einem entsprechenden System von Berechtigungen und Einwilligungen bereitstellen können, während Ärzte den nachfolgenden Datenfluss einsehen und zusätzliche Eingaben vornehmen können.
Benutzerregistrierung, Profilbearbeitung sowie Datensatzerstellung und -zugriff wurden in der Blockchain registriert, die mithilfe der im Krankenhaus und im Zentrum für zerstörungsfreien Evaluierung verfügbaren Computersysteme erstellt wurde.
Unterstützt durch einen CSR-Zuschuss von Infosys wurde „BlockTrack“ über Hyperledger Sawtooth entwickelt, und als Konsensprotokoll wurde ein „Proof of Elapsed Time“ (PoET)-Algorithmus verwendet. (Hyperledger ist eine Open-Source-Kollaboration mit mehreren Projekten, die von der Linux Foundation gehostet wird, um Blockchain-Technologien zu fördern.)
Synchronisierung von Knoten, Ledger-Updates bei Knotenausfall und Verarbeitungsgeschwindigkeit waren einige der Parameter unseres maßgeschneiderten Blockchain-Netzwerks, die getestet wurden.
Die Studien zeigten, dass unser Framework robust arbeiten, digitale Patientenakten über eine lokale Blockchain verarbeiten und vor allem von einem anderen physischen Standort aus durch die Erstellung einer eindeutigen ID darauf zugreifen kann.
BlockTrack wird über Hyperledger Fabric weiterentwickelt, eine Blockchain-Infrastruktur, die weltweit im Gesundheitswesen weiter verbreitet ist, mit mehr Modulen für die Krankenhausverwaltung, um auf Datensätze zuzugreifen und sie zu aktualisieren, und Diagnosezentren, um Testergebnisse hinzuzufügen.
BlockTrack wurde von den Interessengruppen im Gesundheitswesen begeistert aufgenommen, und das Team könnte Partnerschaften mit Organisationen für seinen breiteren Einsatz aufbauen. Durch MoUs mit NGOs wie dem Telemedizin-Pionier MedIndia und der auf Organspende ausgerichteten MOHAN-Stiftung versucht das Team, BlockTrack mit einem erweiterten Angebot an Modulen und Knotennetzwerken weiter zu testen und zu entwickeln.
Versuchsstudien am IIT Madras Hospital haben dem Team auch die potenziellen Herausforderungen bei der Verlegung von BlockTrack ins Hinterland bewusst gemacht, insbesondere in Bezug auf die IT-Unterstützungsinfrastruktur. Das Team arbeitet an Hybridmodellen für die DLT-Implementierung mit einer reduzierten algorithmischen Basis, die auf einer physischen Infrastruktur implementiert wird, die die Cloud nutzt.
In dieser Phase befindet sich unsere Arbeit vielleicht auch in der „Goldlöckchen-Zone“ der Technologien, im Einklang mit den Zielen der National Digital Health Mission (NDHM), die darauf abzielt, treuhänderische Plattformen für Gesundheitsdaten innerhalb einer integrierten digitalen Gesundheitsinfrastruktur zu stärken.
Das NDHM hat einen Rahmen aus mehreren Bausteinen aufgebaut, um das Kontinuum der Patientenversorgung und die Interoperabilität im Ökosystem des Gesundheitswesens zu verbessern, vermittelt durch Informations- und Kommunikationstechnologie oder IKT. Das NDHM sucht im Rahmen seines Frameworks nach Datenschutzfunktionen wie Anonymisierung, De-Identifikation, Verschlüsselung und wichtigen Verantwortlichkeiten der Datentreuhänder und Datenverarbeiter, zusätzlich zum Einwilligungsmanagement – Wege, in denen Lösungen wie BlockTrack von entscheidender Bedeutung sind. Tatsächlich bietet das aufstrebende National Digital Health Ecosystem (NDHE) mit einem Schwerpunkt auf einzigartigen Gesundheits-IDs und der Einführung von Programmen wie der Ayushman Bharat Digital Mission (ABDM) einzigartige Möglichkeiten, solche Lösungen zu entwickeln und zu skalieren, um die Gesundheitsversorgung in der gesamten Die Tafel.
Diese Arbeit wird nun erweitert, um Netzwerke sensibler Daten in großen verteilten Clustern in Kontexten wie Lieferkette, digitalen Medien und industriellen Sensorprotokollen abzudecken. IIT Madras ist begeistert von der Anwendung von DLTs zur Realisierung verteilter sozialer Netzwerke (z. B. durch die ShortHand-App) und ihrem Potenzial, Sektoren wie Qualifizierung und Innovation zu beeinflussen.
Wachsende Synergien mit NGOs, CSR der Industrie und Regierungsbehörden, die die Fähigkeiten verbessern und diese Initiativen weiter katalysieren, sind ermutigend.
Die Partnerschaft von IIT Madras mit Hedera beispielsweise bietet uns eine einzigartige Gelegenheit, bei der Entwicklung neuartiger Ansätze für das Konsensproblem in DLTs zu helfen. Das Institut im Allgemeinen und das Team im Besonderen haben eine lange Geschichte der Zusammenarbeit über CSR-Kanäle und nutzen die Unterstützung von Majors wie CapGemini, GAIL, WIN und NSE Foundations, um unsere Technologien im Gesundheits- und Sanitärbereich in die Praxis umzusetzen .
Diese Partnerschaften werden dazu beitragen, dass DLT-Innovationen sich positiv auf gesellschaftlich relevante Wege wie Organtransplantation, digitale Gesundheitsaktenverwaltung und Weiterbildung von Arbeitskräften auswirken.
Mit einem Spektrum an Forschungsaktivitäten – von Programmanalyse und Kryptographie bis hin zu Hardwareverbesserungen – untersucht die Fakultät, die an DLTs in mehreren Abteilungen des IIT Madras arbeitet, Kooperationen, um die Bemühungen zu beschleunigen und industrietaugliche Lösungen zu entwickeln.
Der Autor ist Professor, Fakultät für Maschinenbau, IIT Madras