Децентрализованное биомедицинское решение в сети Octopus
Нынешняя биомедицинская система не работает. Статус-кво не позволяет пациентам свободно получать доступ к своим данным, а поставщики медицинских услуг не могут гарантировать безопасность данных своих пациентов. Сеть DeBio стремится изменить это.
Что такое сеть DeBio?
DeBio — это децентрализованная анонимная платформа для медицины и биоинформатики, специализирующаяся на геномном тестировании. DeBio стремится произвести революцию в современной биомедицинской отрасли, предоставляя пациентам полный доступ к своим данным с использованием самых передовых технологий блокчейна.
Внедрение блокчейна в текущую технологическую экосистему играет большую роль в стремлении к децентрализованным глобальным финансам, но варианты использования, предлагаемые блокчейном, выходят за рамки только финансовой сферы. DeBio убеждена, что будущее медицинских данных, частично зависит от использования блокчейна, особенно в специализации вариантов использования технологий, а также в функциональной совместимости.
Централизованное генетическое тестирование представляет собой риск для конфиденциальности.
За последние несколько лет популярность генетического тестирования резко возросла. В результате этого увеличилось количество пользователей платформ генетического тестирования, ориентированных непосредственно на заказчика, таких как 23andMe и AncestryDNA. Но, к сожалению, многие пользователи не осознавали , что использование этих платформ представляет явный риск для конфиденциальности их данных.
Основные платформы генетического тестирования, ориентированные непосредственно на заказчика, централизованы, что делает их легкой мишенью для утечек данных. В 2020 году только в США произошла в общей сложности 1001 утечка данных. По сообщению Govtech, основной удар приходится на отрасль здравоохранения.
Еще более тревожным является тот факт, что генетические данные не уникальны для одного человека, а уникальны для генетического древа человека. Используя централизованный сервис биоинформатики, вы подвергаете риску не только свою конфиденциальность, но и конфиденциальность ваших дальних родственников.
Вред от этого однозначный, ведь есть вероятность, что на ваше решение могут повлиять ваши дальние родственники, например, троюродный брат. Тревожной является мысль о том, что дальний родственник, о существовании которого вы даже не подозреваете, проходит генетический тест и прослеживает его генетические данные до вас. Генетические данные можно отследить до вас, даже с небольшим количеством информации, такой как возраст и статус. Этот тип информации может быть использован против вас страховыми компаниями, чтобы максимально использовать персональные данные своих клиентов.
Концепция сети DeBio
Основная концепция DeBio основана на стремлении увеличить количество биомедицинских и генетических тестов для заказчиков, без ущерба для их конфиденциальности. Но DeBio также хочет стимулировать исследования в области генетики, предлагая сотрудничество между независимыми лабораториями.
Физико-цифровой мост для анонимного тестирования
Заказчики могут выбрать широкий спектр исследований и лабораторных рекомендаций на рынке генетического тестирования DeBio. После того, как заказчик определился с видом исследования, ему нужно будет взять только два образца ДНК (методом буккального мазка или взять образцы клеток эпителия ротовой полости с помощью ватных палочек).
Затем заказчик отправляет образец ДНК в лабораторию в конверте, при этом единственной идентифицируемой информацией, написанной на конверте, является идентификатор генетического отслеживания образца. Лаборатории не могут идентифицировать образцы без идентификатора отслеживания, потому что в целях анонимности DeBio не будет собирать личную информацию любого рода, что делает образцы ДНК недоступными для заказчиков.
Затем результаты (например, тест и геном) шифруются с помощью открытого ключа заказчика полученного из блокчейна DeBio, и сохраняются, а затем загружаются в децентрализованное хранилище. Это позволяет заказчикам сохранять полную безопасность своих зашифрованных данных — и только заказчики должны иметь свои закрытые ключи для расшифровки результатов.
Команда DeBio Network расширяет эту концепцию «физико-цифрового моста», чтобы использовать случаи за пределами рынка генетического тестирования , которые могут включать лабораторное тестирование на заболевания и другие данные электронных медицинских карт или личную информацию о здоровье.
Sovereign Lab Collaboration предлагает совместные продукты, объединяющие услуги нескольких лабораторий
После того, как заказчик отправит образец ДНК в лабораторию, лаборатория будет уведомлена об этом. Когда образец прибудет, то лаборатория начнет секвенирование физических образцов или другие исследования на биомаркеры. После завершения последующих тестов, лаборатория зашифрует результаты с помощью открытого ключа заказчика и загрузит их в децентрализованное хранилище.
Результаты не могут быть расшифрованы без использования закрытого ключа заказчика, поэтому конфиденциальность результатов био-медицинского тестирования обеспечена. Однако, чтобы еще больше стимулировать генетическое тестирование, заказчики предпочитают передавать свои данные генетического тестирования для расшифровки другими лабораториями.
Целью независимых лабораторий является повышение доступности исследований и создание совместных исследований, за счет интеграции услуг нескольких лабораторий. Это также позволяет DeBio масштабироваться, потому что лаборатории не должны быть централизованы и это позволяет участвовать нескольким автономным генетическим учреждениям.
Тест: какую проблему намерена решить платформа DeBio?
Технологии платформы DeBio
Биоинформатика и биомедицинские экосистемы предъявляют уникальные требования к тому, как они должны быть доступны для специалистов, проводящих исследования, и при этом быть достаточно безопасными для защиты конфиденциальности данных пациента. Таким образом, чтобы гарантировать суверенитет пациентов над своими данными, весь технологический процесс состоит из децентрализованных решений, начиная от децентрализованной аутентификации и заканчивая децентрализованным хранилищем файлов.
Иллюстрация заимствована из технической документации DeBio
DeBio внедрила в решение множество передовых технологий включая:
- Substrate
- протокол KILT
- сеть Octopus
- IPFS
- протокол Ocean
Substrate
Первая заметная технология — это Substrate. Substrate — это фреймворк токена Polkadot, позволяющая разработчикам создавать целенаправленные блокчейны. Основные сервисы будут построены с использованием Substrate, что сделает их основными строительными блоками. DeBio выбрал Substrate по двум следующим причинам:
- Функциональная совместимость блокчейна (по сути, возможность взаимодействовать между различными блокчейнами).
- Безопасность цепочки ретрансляции (применяя более строгие стандарты безопасности цепочки ретрансляции хоста).
Помимо того, что блокчейны могут взаимодействовать друг с другом, функция взаимодействия также обеспечивает соблюдение стандарта безопасности, который будет унаследован каждой пара-цепочкой, подключенной к основной цепочке ретрансляции. В результате повышается безопасность блокчейна DeBio за счет соблюдения стандартов соответствующей цепочки ретрансляции.
Протокол KILT
Следующим по значимости будет протокол KILT. KILT — это протокол для анонимного создания, подтверждения и проверки личности в Web3. Чтобы пройти аутентификацию, каждый пользователь должен создать утверждение, которое затем будет отправлено доверенному лицу, подтверждающему его.
Подтвердитель несет ответственность за сертификацию заявления пользователя, которое затем преобразуется в хэш для сохранения в блокчейне KILT. Заявка пользователя иногда содержит конфиденциальные данные о пользователе, но, поскольку хэш нельзя преобразовать обратно в заявку пользователя, то конфиденциальность пользователя гарантируется.
После получения сертификата от доверенного аттестатора пользователь теперь может использовать свои утверждения в приложениях, использующих KILT, и доверяет вышеупомянутому аттестатору. KILT — это конфиденциальность. Приложениям, которые будут проверять заявление, не нужно проходить через аттестатора, и они будут напрямую сравнивать утверждение с тем, которое хранится в блокчейне KILT, отключая аттестатора от процесса проверки и делая его полностью децентрализованным. Протокол KILT предлагает решение, которое предотвращает концентрацию данных в одном объекте. Это обеспечивает суверенитет данных для тех, кто заботится о конфиденциальности. DeBio сотрудничает с KILT для внедрения децентрализованной системы аутентификации, потому что она идеально подходит для варианта использования DeBio с приоритетом на анонимность.
Сеть Octopus
Octopus — это криптосеть для запуска и работы блокчейнов, специфичных для приложений Web3, за небольшую часть стоимости. Одним из соображений использования Octopus выделяется тем, что по сравнению с Polkadot они предлагают значительно более бюджетную аренду безопасности и сопоставимые возможности кроссчейна. Octopus поддерживается протоколом NEAR. NEAR — это высокопроизводительный блокчейн, предназначенный для решения проблемы масштабируемости и повышения производительности разработчиков за счет упрощения процесса разработки и создания удобной для разработчиков среды. DeBio уже сотрудничает с Octopus и станет одной из первых пяти блокчейнов для конкретных приложений (цепочек приложений), запущенных в сети Octopus. DeBio также уже является частью Octopus Guild, сообщества разработчиков приложений в сети Octopus.
The InterPlanetary File System (IPFS)
(IPFS) — это протокол, предназначенный для полностью децентрализованного обмена данными и их хранения в одноранговой сети. IPFS был создан как решение для децентрализованных проектов, которые хотят хранить данные, объем которых слишком большой для хранения в самой цепочке блоков. IPFS создает уникальные адреса контента, проводя хэш самого контента. Каждый уникальный контент будет иметь свой адрес, указывающий на его местоположение. DeBio добавляет IPFS для хранения биомедицинских данных, таких как зашифрованные геномы человека и зашифрованные электронные медицинские записи.
Протокол Ocean
Протокол Ocean создан для безопасного использования информационных активов с сохранением конфиденциальности. Он делает это с помощью функции вычисления в данных и позволяет монетизировать данные, даже не покидая помещения владельца. Рынок данных Ocean Protocol с открытым исходным кодом под названием Ocean Market можно разветвить; команда DeBio Network будет использовать Ocean для сбора биомедицинских данных.
Конфиденциальность вычислений
Для стейкинга биомедицинских данных DeBio будет размещать анонимные биомедицинские данные в своем частном хранилище данных. Этот процесс не включает вышеупомянутую IPFS, поскольку хранилище данных будет полностью отделено от IPFS. Пользователям, которые хотят передать свои данные, необходимо будет расшифровать и загрузить свои биомедицинские данные в свое частное хранилище данных. Хотя передача расшифрованных биомедицинских данных в частное хранилище данных звучит страшно, DeBio реализует концепции конфиденциальных вычислений в хранилище данных, чтобы гарантировать вашу конфиденциальность.
Иллюстрация заимствована из технической документации DeBio
Только после согласия пользователя наборы данных объединяются через прокси-сервер Ocean для обработки данных, и третья сторона сможет создавать аналитику и обрабатывать данные все время, пока они остаются на месте.
Стимулируя пользователей делиться своими геномными/биомедицинскими данными и надеясь, что это будет способствовать дальнейшим исследованиям в этой области. Кроме того, частное хранилище данных не будет собирать личную информацию, поэтому вам не нужно беспокоиться о том, что ваши образцы могут быть отслежены до вас.
Панду Састровардойо, генеральный директор DeBio, заявила, что одной из причин, по которой она создала DeBio, является помощь в развитии генетических исследований путем создания полностью анонимного рынка генетических данных. «DeBio — это совершенно новая экономическая система для геномики , обеспечивающая генетический суверенитет, гарантирующая участие небольших лабораторий и стимулирующая генетические исследования. Все сделано на основе модели, подобной DeFi, которая полностью децентрализована», — сказала Панду.
Тест: где DeBio хранит данные ?
Техническая архитектура уровней
Наша техническая архитектура состоит из четырех уровней: основной инфраструктуры блокчейна, уровня транспорта и общей бизнес-логики и, наконец, уровня бизнес-логики верхнего уровня.
Уровень 1: инфраструктура блокчейна
Первый уровень будет содержать основные службы. Они построены на основе Substrate, Octopus и IPFS. Субстрат является основным строительным блоком для службы блокчейна. Для сохранения больших файлов DeBio будет использовать IPFS и вместо этого сохранять адрес содержимого внутри Substrate. Наконец, вся цепочка приложений будет связана с цепочкой реле Octopus.
Уровень 2 и 3: уровень транспорта и общей бизнес-логики
Второй и третий уровни содержат транспортную и общую бизнес-логику. Эти уровни отвечают за предоставление данных непосредственно пользователям. Каждый поддон содержит базовую бизнес-логику, для взаимодействия с блокчейном, и будет служить уровнем абстракции (от четвертого уровня для связи с сервисами Substrate на первом уровне).
Уровень 4: уровень бизнес-логики верхнего уровня
Четвертый уровень будет состоять из пользовательского интерфейса DeBio и Metamask. Все взаимодействие между пользователями и блокчейном будет осуществляться с четвертого уровня. Все запросы также будут определяться с верхнего уровня и затем обрабатываться на всех ранее упомянутых слоях. Для финансирования каждой транзакции пользователи могут использовать Metamask для оплаты стейблкоином ERC20. В этом случае DeBio будет использовать DAI.
Токен модель
Иллюстрация заимствована из технической документации DeBio
Команда DeBio Network намерена выпустить шесть токенов:
- Награды за транзакции в основной сети и токен валидатора ($DBIO)
- Токен управления ($GBIO)
- Токен данных геномики ($GENE, Ocean Protocol)
- Токен биомедицинских данных ($MED, Ocean Protocol)
- Токен данных электронных медицинских записей ($EMR, Ocean Protocol)
Mainnet Coin (стэйблкоин и т. д.)
Монета основной сети будет обеспечена стейблкоином. DeBio решил использовать стейблкоин, потому что данная криптовалюта стабильна для транзакций и сборов на бирже, связанных с работой, выполняемой соответствующими лабораториями. DeBio планирует использовать $DAI в качестве стэйблкоина.
Токен управления ($GBIO)
Токены управления будут использоваться в основном для голосования зарегистрированными лабораториями. DeBio Network — это децентрализованная организация, поэтому для голосования на рынке DAOGenics необходима схема управления. Кроме того, токен управления также может служить методом адаптации лаборатории.
Токены данных ($GENE, $MED и $EMR)
Эти токены используются в качестве транзакций на рынке данных. При размещении биомедицинских данных на торговой площадке Ocean потребители будут вознаграждены токенами данных, которые можно конвертировать в $OCEAN.
Валидатор и вознаграждение за транзакции ($DBIO)
Токен валидатора используется для поощрения владельцев узлов к проверке транзакций и защите dApp от неавторизованных пользователей. Предлагаемые стимулы, предусмотренные для валидаторов, — это вознаграждения LP и токенами управления.
Транзакции пользователей в сети DeBio
$DAI — это стейблкоин основной сети, используемая для транзакций на платформе DeBio. Пользователи могут использовать монету основной сети для оплаты продуктов и услуг. Продукты, которые будут доступны на рынке, включают продукты для геномного тестирования, продукты для биомедицинского тестирования и суверенную службу хранения электронных медицинских карт (EMR).
Иллюстрация заимствована из технической документации DeBio
Вознаграждения за транзакции
Каждая транзакция, совершенная пользователем, будет вознаграждена токеном валидатора, а точнее токеном $DBIO. Цена одного токена $DBIO определяется рынком данных DeBio Network, на котором хранятся геномные данные потребителей, доступные для размещения.
Размещение данных в сети DeBio
После покупки продукта на торговой площадке пользователи могут поставить свои результаты на Ocean Marketplace. Данные, размещаемые пользователями, будут классифицироваться как токены данных, называемые $GENE, $MED и $EMR для геномных данных, биомедицинских данных и электронных медицинских карт (EMR), соответственно. Токены данных будут храниться в сети DeBio и агрегироваться на рынке данных через протокол Ocean Protocol в виде токена ERC20. Поскольку геномные данные, биомедицинские данные или сами EMR слишком велики для сохранения в токенах данных ERC20, токены данных будут в первую очередь служить указателем/ссылкой на соответствующие данные.
Пользователи, размещающие свои токены данных, будут играть роль «поставщика данных» на рынке данных. Все транзакции на рынке данных Ocean будут использовать токены $OCEAN. Таким образом, если транзакция пройдет успешно, покупатель обменяет токены $OCEAN на токены данных ($GENE, $EMR или $MED). Принимая во внимание, что «поставщик данных» получит последующие токены $OCEAN.
Иллюстрация заимствована из технической документации DeBio
Если покупатель данных хочет получить доступ к данным, связанным с токеном данных, ему необходимо заранее отправить токен данных поставщику данных. В результате у поставщика данных будет и токен $OCEAN, и токены данных, а покупателю данных будут отправлены данные, связанные с токеном данных.
Иллюстрация заимствована из технической документации DeBio
И наоборот, токены данных ($GENE, $MED или $EMR), полученные Фондом DAOGenics, будут конвертированы в токены $OCEAN. Через определенный период токен $OCEAN, полученный DAOGenics Foundation, будет преобразован в токен $DBIO посредством смарт-контракта без разрешения.
В результате DAOGenics Foundation всегда будет выкупать токен $DBIO через смарт-контракт без разрешения на основе объема транзакций, проводимых на рынке данных. Увеличение количества транзакций на рынке данных увеличит спрос на токен $DBIO.
Тест: что вы получаете размещая данные на рынке данных DeBio Network?
Вывод
Есть много преимуществ проведения генетического тестирования. Впервые в истории человечества люди смогли определить и изучить свой образ жизни, чтобы добиться долголетия; преимущество такого знания поразительно. Но в тоже время, как генетическое тестирование имеет свои замечательные преимущества, без надлежащих правил и стандартов, оно также имеет и свои недостатки. Без гарантии конфиденциальности и безопасности ваших генетических данных это может вызвать проблемы в будущем.
DeBio стремится решить проблему, пока не стало слишком поздно. DeBio создает децентрализованную платформу для ваших личных медицинских нужд, начиная с генетики. Наша концепция обеспечивает синергию между лабораториями всех масштабов, гарантируя при этом анонимность и суверенитет пользователей на каждом этапе рабочего процесса геномных данных — от сбора образцов, хранения данных до создания отчетов.
Некoторые люди могут сказать, что наша ДНК — это самое личное, что у нас есть, и мы относимся к этому очень серьезно. Генетическое тестирование, ориентированное на анонимность, должно стать приоритетом для всех компаний.
Будущее уже здесь, DeBio создает решения, которые произведут революцию в сфере здравоохранения и генетического тестирования. Вы готовы изменить мир вместе с нами?
Адаптировано из оригинальной статьи на Medium.
