Ứng dụng công nghệ chuỗi khối trong quản lý dữ liệu hiến noãn tại việt nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN ĐỒN HỮU PHÚC ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ CHUỖI KHỐI TRONG QUẢN LÝ DỮ LIỆU HIẾN NOÃN TẠI VIỆT NAM Chuyên ngành: Hệ thống thông tin Quản lý Mã số: 8340405 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2023 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học : PGS.TS Đặng Trần Khánh - TS Lê Lam Sơn Cán chấm nhận xét : TS Đặng Trần Trí Cán chấm nhận xét : PGS.TS Nguyễn Tuấn Đăng Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 10 tháng 07 năm 2023 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Chủ tịch hội đồng: PGS.TS Trần Minh Quang Thư ký: TS Nguyễn Thị Ái Thảo GV phản biện 1: TS Đặng Trần Trí GV phản biện 2: PGS.TS Nguyễn Tuấn Đăng Ủy viên: TS Trương Thị Thái Minh Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT MÁY TÍNH ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Đoàn Hữu Phúc MSHV: 1970581 Ngày, tháng, năm sinh: 28/05/1995 Nơi sinh: TP.HCM Chuyên ngành: Hệ thống thông tin quản lý Mã số: 8340405 I TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CHUỖI KHỐI TRONG QUẢN LÝ DỮ LIỆU HIẾN NOÃN TẠI VIỆT NAM - PROPOSED IMPLEMENTATION OF BLOCKCHAIN IN VIET NAM'S OOCYTE DONATION DATA MANAGEMENT II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Đề xuất thực nghiệm giải pháp dựa tảng chuỗi khối Hyperledger Fabric việc quản lý liệu hiến nỗn Việt Nam Từ hướng đến môi trường chia sẻ liệu y tế minh bạch, toàn vẹn cho hệ thống y tế nói chung ngành muộn Việt Nam nói riêng III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 06/02/2023 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 12/06/2023 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS ĐẶNG TRẦN KHÁNH – TS LÊ LAM SƠN Tp HCM, ngày tháng năm 20 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) HỘI ĐỒNG NGÀNH (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT MÁY TÍNH (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành Luận văn thạc sĩ, xin đặc biệt bày tỏ cảm kích tới PGS.TS Đặng Trần Khánh - TS Lê Lam Sơn Các Thầy định hướng, trực tiếp dẫn dắt cố vấn cho suốt thời gian thực đề tài nghiên cứu khoa học Xin chân thành cảm ơn khóa học, tài liệu phương pháp nghiên cứu mà thầy chia sẻ trình học Thạc sĩ trường Đồng thời, thầy người ln cho tơi lời khun, khích lệ thúc đẩy suốt thời gian thực Luận văn Một lần nữa, xin gửi lời cảm ơn đến Thầy tất lòng biết ơn Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy cô khoa truyền đạt cho kiến thức tảng, sở để phát triển mài giũa kỹ liên quan đến hệ thống thông tin tiền đề để định hướng cho nghiệp sau Tơi muốn cảm ơn đồng nghiệp Bệnh viện Mỹ Đức tạo điều kiện thơng tin, quy trình thời gian để tơi hồn thành Luận văn Tơi muốn bày tỏ cảm kích sâu sắc chân thành dành cho gia đình Trong q trình thực luận văn, dù có nhiều cố gắng hoàn thiện khả năng, thời gian đặc biệt kinh nghiệm phân tích cịn hạn chế, nên luận văn tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, tơi mong nhận góp ý chân thành từ q Thầy Cơ, nhầm bổ sung hồn thiện q trình nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn i TÓM TẮT Việc quản lý liệu hiến noãn Việt Nam tồn nhiều bất cập Các đối tượng xấu thường lợi dụng tính thiếu kết nối, chia sẻ thơng tin trung tâm hỗ trợ sinh sản để trục lợi Điều dẫn tới nhiều nguy thiệt hại vật chất lẫn tinh thần bệnh nhân cần điều trị muộn Hiện nay, sở y tế đẩy mạnh số hóa, áp dụng nhiều hệ thống thơng tin vào quy trình vận hành việc kiểm sốt liệu hiến nỗn cần sực nỗ lực nhiều sở y tế với Với phát triển mạnh mẽ công nghệ chuỗi khối – blockchain gần đây, mở hội để xây dựng hệ thống trao đổi liệu y tế an toàn, minh bạch đảm bảo tính bảo mật Trong phạm vi đề tài, tác giả thực phát triển hệ thống chia sẻ liệu dựa công nghệ chuỗi khối, sử dụng tảng Hyperledger Fabric phù hợp với bối cảnh quản lý liệu hiến noãn Việt Nam Kết thực mạng chuỗi khối với đầy đủ điều kiện bảo mật, an tồn Dữ liệu hiến nỗn cập nhật liên tục, đầy đủ, đảm bảo tính tồn vẹn đáng tin cậy Kèm theo hợp đồng thông minh triển khai tự động, tương ứng với nghiệp vụ hiến noãn cần thiết, mà khơng cần thực hay kiểm sốt tổ chức thứ ba khác Với hệ thống chuỗi khối này, trung tâm hỗ trợ sinh sản, hay quan có thẩm quyền, dễ dàng kết nối ứng dụng quản lý chỗ để tham gia vào hệ thống kết nối mở, thuận tiện ABSTRACT There are many shortcomings in the management of oocyte donation data in Vietnam Cheaters often take advantage of the lack of connection, sharing information between assisted reproductive centers for profit This leads to many risks and harms both physically and mentally for patients who need fertility treatment Currently, medical facilities have promoted digitization and applied many information systems to the operation process, but the control of oocyte donation data requires the greater efforts of many medical facilities together With the recent strong development of blockchain technology, the opportunity to build a safe, transparent and secure medical data exchange system has opened up Within the scope of the topic, the author develops a data sharing system based on blockchain technology, using the Hyperledger Fabric platform, which is suitable for the context of oocyte donation data management in Vietnam The result is a blockchain network with full security and safety conditions The oocyte donation data is also updated continuously, fully, ensuring its integrity and reliability Accompanying that are smart contracts that are automatically deployed, corresponding to the necessary oocyte donation operations, without the need for implementation or control by another third party With this blockchain system, fertility centers, or the authorities themselves, can easily connect with their own on-site management application to participate in the system with open connections ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn đề tài “Ứng dụng công nghệ chuỗi khối quản lý liệu hiến noãn Việt Nam” cơng trình nghiên cứu mà thân tơi thực thời gian qua hướng dẫn PGS.TS Đặng Trần Khánh - TS Lê Lam Sơn Dữ liệu sử dụng liệu công khai Internet cho phép sử dụng Những thơng tin mà tơi phân tích đảm bảo khách quan, trung thực chưa công bố hình thức Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm có khơng trung thực thơng tin sử dụng cơng trình nghiên cứu Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023 Tác giả Luận văn Nguyễn Đoàn Hữu Phúc iii MỤC LỤC CHƯƠNG 1.1 MỞ ĐẦU Lý hình thành đề tài 1.1.1 Nhu cầu từ xã hội 1.1.2 Tồn từ hệ thống quản lý liệu hiến noãn sở y tế 1.2 Mục tiêu 1.3 Giới hạn đối tượng nghiên cứu 1.4 Cấu trúc trình bày luận văn CHƯƠNG 2.1 TỔNG QUAN Giới thiệu muộn hoạt động hiến noãn 2.1.1 Mơ hình hoạt động Trung tâm muộn 2.1.2 Điều trị muộn phương pháp xin noãn Việt Nam 2.2 Mơ tả tính đặc thù liệu y tế 10 2.2.1 tế Dữ liệu bị phân tán khác biệt cấu trúc liệu sở y 10 2.2.2 Tính xác tồn vẹn liệu 11 2.2.3 Tính bảo mật liệu y tế 11 2.2.4 Sự khởi đầu công trao đổi liệu y tế 12 2.3 Công nghệ chuỗi khối – Blockchain 13 2.3.1 Các đặc điểm cơng nghệ chuỗi khối 13 2.3.2 Sơ lược hợp đồng thông minh 15 2.3.3 Ưu hợp đồng thông minh 16 2.3.4 Tình trạng ứng dụng chuỗi khối y tế 16 2.3.5 Điểm bật áp dụng công nghệ chuỗi khối vào mơ hình trao đổi liệu y tế 17 2.3.6 Điều cần cân nhắc áp dụng tảng chuỗi khối liệu y tế 18 2.3.7 Các yêu cầu kỹ thuật ứng dụng vào lĩnh vực chăm sóc sức khỏe 21 2.4 Các tảng công nghệ chuỗi khối 21 2.4.1 So sánh tảng ứng dụng chuỗi khối 22 2.4.2 Giới thiệu tảng công nghệ chuỗi khối Hyperledger fabric 23 2.4.3 Các thành phần Hyperledger Fabric 24 iv 2.5 Các đề tài ứng dụng chuỗi khối thực lĩnh vực y tế 25 2.5.1 Ứng dụng chuỗi khối cho việc bảo tồn sinh sản thành phố thông minh 25 2.5.2 Ứng dụng chuỗi khối để truy dấu mẫu tinh trùng Eggschain 27 2.5.3 Ứng dụng hợp đồng thông minh trao đổi liệu y tế 27 2.6 Phương pháp thực 28 2.6.1 Trình tự thực hệ thống thơng tin 28 2.6.2 Xác định yêu cầu từ đơn vị hỗ trợ sinh sản 29 2.6.3 Thiết kế Thực nghiệm hệ thống tảng Hyberledger fabric 29 CHƯƠNG 3.1 MÔ TẢ HỆ THỐNG ĐỀ XUẤT 31 Mô tả ngữ cảnh ứng dụng Việt Nam 31 3.1.1 Các tổ chức tham gia vào mạng 31 3.1.2 Cơ chế đạt đồng thuận hệ thống 32 3.1.3 Quy trình nhân viên y tế kiểm tra thơng tin người hiến nỗn 35 3.1.4 Quy trình vận chuyển phơi tạo nỗn hiến 36 3.1.5 Quy trình cập nhật quyền hiến người hiến noãn 38 3.2 Mô tả kiến trúc hệ thống chuỗi khối 39 3.2.1 Tổng quát kiến trúc hệ thống 39 3.2.2 Mơ tả trình tự hoạt động chuỗi 41 3.2.3 Mô tả thành phần để khởi tạo 43 3.2.4 Mô tả hạ tầng kết nối 48 CHƯƠNG 4.1 HIỆN THỰC MÔ HÌNH ĐỀ XUẤT 50 Khởi tạo hệ thống chuỗi khối 50 4.1.1 Thiết lập môi trường hệ thống 50 4.1.2 Khởi tạo thành phần hệ thống 51 4.2 Kết thực ứng dụng 52 4.2.1 Thao tác với ứng dụng 52 4.2.2 Trực quan hóa liệu chuỗi Hyperledger Explorer 54 4.2.3 Thêm tổ chức vào kênh có 55 CHƯƠNG 5.1 KẾT LUẬN 57 Kết luận 57 v 5.2 Đóng góp nghiên cứu 57 5.3 Hạn chế nghiên cứu 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 vi DANH MỤC VIẾT TẮT CSDL Cơ sở liệu HIS Hospital Information System HTSS Hỗ trợ sinh sản TTTON Thụ tinh ống nghiệm SC Smart Contract ASRM American Society for Reproductive Medicine API Application programming interface IVF In vitro fertilisation (IVF) TESE Testicular Sperm Extraction PESA Percutaneous Epididymal Sperm Aspiration vii