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区块链应用实现新冠传播链自动追踪

突如其来的新冠疫情已严重扰乱各国人民的正常生活并对全球经济造成持续影响,抗击疫情已成为各国最紧迫的问题。尽管大规模接种疫苗能够有效控制疫情,但疫苗研发仍需时日,切断病毒传播途径已经成为控制疫情的主要手段,而切断传播途径的重点,便是追踪接触者,获取病毒传播链。

最近,业界提出了几种利用蓝牙自动追踪接触者方法,通过几乎无处不在的智能手机实现数据收集。目前主流方法有意大利方法和Google-Apple方法,同时区块链公司Algorand在Google-Apple方法的基础上引入区块链技术,对Google-Apple方法进行改进。

意大利政府考虑了一种“以政府为中心”的方法,政府机构通过大规模收集个人接触数据,计算每个人的传染风险水平并向风险较高的人发出警示。其中唯一具有全国视图的是该国政府,而公民仅有自己的个人视图。当政府要求公民自我隔离时,他们无法获得政府决策信息,也就无法了解事实真相。此外,虽然个人接触数据以加密形式传输,一定程度上防止数据滥用,但是在必要时,相关机构仍能使用这些数据,个人隐私存在被侵犯的风险。

Google公司联合Apple公司提出了另一种“以个人为中心”的方法。每部手机都持续扫描附近的蓝牙设备并生成一系列临时“假名”。在满足一定条件后,双方便会交换当前假名并各自生成接触记录。如果手机主人检测出新冠肺炎呈阳性,那么他的手机会向中央数据库发布过去14天中用过的所有假名。每部手机X通过定期查询此中央数据库检查其中有无曾接触过的假名。一经发现,手机X会警示用户,其最近接触过新冠肺炎呈阳性的个体,用户即可要求病毒检测并暂时自我隔离。在这个方法中,公民接触记录仅存储于个人手机中,保证其隐私不会外泄。

区块链公司Algorand提出了利用公有链增强Google-Apple方法的方案。假设一位想加入该计划的公民,通过下载合适的应用程序在他的手机X上生成自己的假名 Px(为简单起见,我们暂时假设每部手机只生成一个假名,临时假名可用于Google-Apple方案)。手机X将自己的假名发送给与其有密切接触的另外一部手机Y。当存在符合条件的接触情况时,手机X会生成便于传输的接触记录在每天结束时将接触记录列表发送至一个或多个运营中心(OC))并在区块链上发布该列表的哈希值。运营中心在可公开访问的网站上发布其收到的所有列表,任何人都可以从运营中心的网站上获取区块链上的哈希值可以保证运营中心网站数据的真实性。

如果手机X的用户新冠肺炎检测结果呈阳性,那么该用户会通过手机X在区块链和运营中心网站上发布以下信息:“假名为Px的手机用户新冠肺炎检测结果呈阳性。”另一名用户的手机Y通过每天访问运营中心网站了解当天新冠肺炎检测呈阳性的所有用户的手机假名,如果这样的假名Px出现在其最近接触的个人记录中, Y会警示其用户接受测试并进行自我隔离以保护他人安全。

我们会发现Algorand方案与Google-Apple方法非常类似。Algorand方案几乎全盘吸收了Google-Apple方法,并在Google-Apple方法基础上引入区块链保证基础记录真实性:在Google-Apple方法中储存数据的是中心数据库,因此存在存储数据被篡改的风险。而在Algorand方案中储存数据的是运营中心(虽然运营中心有多个,但其本质依然是中心化的服务器,因为不同运营中心存储的数据不同,数据依然单一存储在服务器上,并不能保证数据的不可篡改性),Algorand方案将上传到运营中心的数据哈希值上传到链上,这才保证了数据的不可篡改。

确实,区块链能够防止数据被修改,但引入区块链也增加了功能实现的成本。在真实的抗疫场景中,运营中心是否有动机修改用户上传数据?我们是否有必要投入更大成本引入区块链以防止运营中心修改用户数据?这些问题都值得商榷。

区块链作为一种新兴技术逐渐被人们认可和使用,而寻找最适合区块链技术的应用场景是现下各个公司思考的最主要问题之一。我们希望越来越多的公司真正将区块链技术应用起来,在不久的将来真正改变我们的生活。

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