中国安全科学学报 ›› 2023, Vol. 33 ›› Issue (5): 182-190.doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.05.1377
收稿日期:
2022-12-22
修回日期:
2023-02-15
出版日期:
2023-05-28
作者简介:
范中启 (1963—),男,江苏丰县人,博士,教授,主要从事公共安全与应急管理方面的研究。E-mail:fanzq@cumtb.edu.cn。 |
基金资助:
Received:
2022-12-22
Revised:
2023-02-15
Published:
2023-05-28
摘要:
为有效厘清区块链技术在应急管理中的研究现状,采用系统文献综述(SLR)与系统评价和元分析的首选报告项目审查方法,综合分析从Web of Science和中国知网期刊数据库中确定的与主题相关的58项研究;总结区块链技术在应急管理中应用所面临的挑战,并从健全法律和制度体系、加速推进区块链核心技术突破、加强专业化人才队伍建设、实现区块链与其他技术的集成与协同4个方面,展望学术界未来关注的潜在主题。结果表明:区块链技术在应急管理中的应用处于初期的蓬勃发展阶段。当前研究主要围绕数据管理(40.3%),效率提升(40.3%)和概念发展(19.4%)3类主题开展,这3个主题可细化为8个次主题。区块链技术在应急管理中的应用呈现出:技术功能改进的需求,应急数据高效管理的需求,应急数据安全性、完整性和数据共享效率的需求。
范中启, 戴琳. 区块链技术在应急管理中的应用:热点、挑战与展望[J]. 中国安全科学学报, 2023, 33(5): 182-190.
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表2
数据隐私次主题的典型应用
应用 | 潜在的影响 | 参考文献 |
---|---|---|
紧急访问控制管理系统 | 保障个人健康数据安全,保证了时间效率、隐私、可及性和细粒度的访问控制管理 | RAJPUT 等[ |
人工智能辅助基于区块链的电子病历管理系统 | 使用光学字符识别等人工智能技术处理医疗记录,形成单一的病人病史报告并安全地存储在区块链网络上。保障病人隐私和安全标准,为可信的同行授权并给予访问权限 | CHAMOLA 等[ |
完全去中心化基于区块链的多方同意管理系统;基于智能合约的多方授权和阈值加密方案 | 以安全和可信的方式分享和授予对加密医疗文件的访问,保持完整的行动可追溯性,授权受信任的实体在紧急情况下代表患者作出访问许可决定;区块链技术实现多方授权和门槛加密,让患者安全地分享和授予对其医疗文件的访问权 | MADINE 等[ |
表6
系统完善次主题的典型应用
应用 | 潜在的影响 | 参考文献 |
---|---|---|
基于区块链的献血链管理系统 | 以完全去中心化、可追踪、透明、可审计、私有、安全和可信赖的方式实现献血管理流程自动化,大大提高了跟踪献血单位从其来源到接受者的性能和可靠性 | HAWASHIN 等[ |
新型去中心化和无基础设施的应急通信系统 | 从根本上改变应急通信解决方案,通过帮助第一反应者更快、更有效地定位受灾地区的公民而大大缩短救援行动的时间 | ILBEIGI 等[ |
智能安全医疗系统;基于优先级的安全数据共享方案 | 支持不同医疗实体产生的大量医疗数据的共享,同时保护患者的隐私;确保医疗数据的快速响应、可扩展性和安全传输 | ABDELLATIF 等[ |
表7
技术改进次主题的应用
技术改进 | 简述 | 参考文献 |
---|---|---|
开发新 的算法 | 基于区块链的可信数据追踪系统的算法用于验证不同来源的数据,以减轻伪造或修改数据的传播 | MARBOUH 等[ |
完善基 于区块 链的框 架 | 基于地理定位和应急服务人员公共身份的身份符号加密方案,以保障危机情况时的通信安全 | RIVERO- GARCIA 等[ |
采用基于排队的优先权分配方法,以优化管理来自不同实体的接收交易,根据交易的紧迫性和安全级别,分配不同的优先级,更新区块链的配置 | ABDELLATIF 等[ | |
基于优先级的区块链共享架构,能够灵活配置以优化不同实体间的数据共享 | ABDELLATIF 等[ | |
提高已 开发系 统和架 构的性 能 | 利用D2D特设移动网络、分布式账本技术和全对全广播路由算法,为新型的无基础设施应急通信系统奠定了理论基础,并对其性能进行了实证检验,可大大缩短灾后搜索和救援行动的时间 | ILBEIGI等 [ |
区块链支持的空中-地面协作网络框架,用于灾难下的安全数据传输。基于信用的委托权益证明的共识协议,可以提高共识效率,促进无人机的诚实行为 | WANG Yantao 等[ | |
解决有 效部署 区块链 架构中 可能存 在的问 题 | 为克服传统Hyperledger Fabric框架不能识别Chaincode中的用户等缺陷,提出区块链Chaincode使用认证密钥,根据每个节点的角色分类授予不同的权限,以提高安全性 | KIM等[ 2021 |
为避免Fabric原有共识机制缺点,采用Hyperledger Fabric共识机制的医疗物资管理网络安全调度方案,用动态随机方法确定认可节点的身份,以加强节点的安全性和隐私性,降低节点被攻击的可能性,提高医疗物资配送网络平台的安全性、运行速度和交易延迟 | ZHAO Yan[ 2022 | |
为减少节点构建和哈希值计算的时间复杂性,修改二进制Merkle树数据结构,以确保存储信息的一致性、可用性和完整性 | CHELLA DURAI 等[ | |
多层次的区块链结构,以提高可扩展性,在去中心化和分布式存储的支持下提供更快的认证服务 | AKHTER 等[ |
表8
“区块链+”次主题的应用
区块链+ | 分类 | 参考文献 |
---|---|---|
区块链+ 人工 智能 | 信息管理 | CHAMOLA 等[ |
应急智能辅助诊断 | PEYVANDI 等[ | |
早期疫情检测; 药物的快速跟踪 | BAZ等[ 2022 | |
空中应急通信网络 | WANG Yantao 等[ | |
区块链+物联网 | 病人健康的远程监测;药物的可追溯性;医疗记录管理 | RATTA 等[ |
提高人道主义物流的绩效 | KHAN 等[ | |
区块链+ 边缘计 算 | 医疗数据交换、整合、处理和存储 | ABDELLATIF 等[ |
发现流行病、远程监控和快速应急反应;支持不同医疗实体快速、安全和可扩展的医疗数据交换,同时保护患者的隐私 | ABDELLATIF 等[ | |
区块链+ 建筑信 息模型 | 提高灾后事件中建筑许可流程的效率 | NAWARI 等[ |
区块链+5G+人工智能 | 安全维护和存储医疗数据 | CHAMOLA 等[ |
区块链+人工智能+3D打印 | 改善人道主义供应链中的信息、产品和财政资源的流动 | RODRIGUEZ- ESPINDOLA 等[ |
区块链+物联网+人工智能 | 建设国家公共卫生信息系统的韧性模型 | 王青兰[ 等,2020 |
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