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随着我国基本医疗保险的全面普及,居民医疗需求也日益增加。“低水平、覆盖广”是我国医疗保障体系的两个主要特点,而医保报销是医疗保障体系中至关重要的一个环节,其涉及到国家医保基金的使用,与每个居民的日常生活息息相关。由于医保基金的收支规模不断增大,医保基金使用的监管也成为我国医疗保障监管工作的重中之重,监管部门对于违规使用医保基金的取证来源难以追溯,对于证据的真实性也难以鉴别。同时,传统的医保报销信息系统存在数据库中心化、业务流程中人员参与度高和数据易被篡改等问题。区块链技术的诞生与发展,在一定程度上有助于解决上述问题。考虑区块链的去中心化、不可篡改和智能合约自动执行相关操作等技术特点,为建立我国医保报销系统提供了一个新的可取思路。区块链还可以在保持单链优势的基础上提供跨链操作,契合了未来全国医保统筹结算的发展趋势。本文还针对如何在实现跨链的同时不影响区块链本身性能的问题,提出了一个在应用层的跨链解决方案。采用分层思想,把区块链层作为底层独立开,将跨链请求与非跨链请求数据格式进行统一并设计相应的跨链交互流程,通过提出的CCR(Cross Chian Response)消息确认机制来保证跨链交易的原子性。本文设计实现一个跨链中间件,成功在不影响区块链本身性能的基础上实现了两条区块链间的互操作。本文在分析当下医保报销中存在的问题之后,结合区块链的相关技术特点,使用联盟链Hyperledger Fabric框架设计并开发了一个医保报销系统,同时针对跨链问题提出了一个基于中间件的跨链解决方案,其可以很好的支持部署在不同城市之间医保报销系统区块链之间的互操作。本文具体工作如下:(1)分析当下医疗保险报销中存在的问题,指出其中医保基金监管和传统医保报销信息系统中的不足。凭借区块链技术的优势,提出将区块链技术应用到医保报销系统当中来,为医保报销提供便利的同时,去中心化保证医疗医保数据安全,可追溯和不可篡改为医保基金使用监管提供可靠数据来源,跨链互操作可以满足医保统筹结算的需求。(2)研究当下比较成熟的区块链开发技术,综合各自优缺点进行技术选型,选用Hyperledger Fabric联盟链框架进行开发并研究其网络架构、账本存储结构、交易流程、共识服务和链码(智能合约)等知识,根据需求完成区块链部分的系统设计与开发。(3)针对区块链系统之间存在数据隔离、信息孤岛,无法形成区块链之间互联互通的问题,并考虑目前区块链技术在吞吐量方面的瓶颈,提出一种在应用层实现跨链的解决方案。该方案将跨链转移至应用层进行实现,设计统一链间通信数据格式与跨链流程,基于此设计实现一个跨链中间件来满足区块链间的互操作需求,在保证各自链上数据在安全且跨链交易真实有效与交易原子性的前提下,实现不同链间的数据共享与同步。(4)为了解决传统医保报销信息系统数据存储中心化、数据无法防篡改等问题,本文实现一个基于联盟链和跨链技术的医保报销系统,将电子处方和报销记录上链存储,实现电子处方可溯源,报销凭证不可篡改和支持临时异地就医跨链报销等功能。完成系统需求分析,对系统进行详细设计与实现。采用基于面向对象的方法,通过用例驱动去捕获需求,得到相应的需求分析产物。前端采用Vue.js框架,后端采用Gin Web框架,区块链层采用Hyperledger Fabric联盟链来进行医保报销系统的开发。本文着重设计Fabric区块链网络的结构设计,包括组织与节点的设置方案。对链码(智能合约)进行开发,实现智能合约存储数据的模型和相应实现业务逻辑的处理方法。通过Fabric SDK(Software Development Kit)来调用链码访问区块链账本。在上述工作的基础上,搭建区块链网络,部署链码,实现医保报销系统的主要功能并对其进行测试。本文实现的基于联盟链的医保报销系统,相较于传统的医保报销系统,实现了数据的不可篡改与去中心化存储,为区块链技术在我国医保报销领域的应用提供了一定的参考价值;同时本文设计实现的支持可跨链中间件可以满足不同区块链系统之间的互操作需求,为基于应用层的跨链解决方案提供了一个新的思路。