This paper presents SiliconHealth, a comprehensive blockchain-based healthcare infrastructure designed for resource-constrained regions, particularly sub-Saharan Africa. We demonstrate that obsolete Bitcoin mining Application-Specific Integrated Circuits (ASICs) can be repurposed to create a secure, low-cost, and energy-efficient medical records system. The proposed architecture employs a four-tier hierarchical network: regional hospitals using Antminer S19 Pro (90+ TH/s), urban health centers with Antminer S9 (14 TH/s), rural clinics equipped with Lucky Miner LV06 (500 GH/s, 13W), and mobile health points with portable ASIC devices. We introduce the Deterministic Hardware Fingerprinting (DHF) paradigm, which repurposes SHA-256 mining ASICs as cryptographic proof generators, achieving 100% verification rate across 23 test proofs during 300-second validation sessions. The system incorporates Reed-Solomon LSB watermarking for medical image authentication with 30-40% damage tolerance, semantic Retrieval-Augmented Generation (RAG) for intelligent medical record queries, and offline synchronization protocols for intermittent connectivity. Economic analysis demonstrates 96% cost reduction compared to GPU-based alternatives, with total deployment cost of $847 per rural clinic including 5-year solar power infrastructure. Validation experiments on Lucky Miner LV06 (BM1366 chip, 5nm) achieve 2.93 MH/W efficiency and confirm hardware universality. This work establishes a practical framework for deploying verifiable, tamper-proof electronic health records in regions where traditional healthcare IT infrastructure is economically unfeasible, potentially benefiting over 600 million people lacking access to basic health information systems.


翻译:本文提出硅康,一种专为资源受限地区(特别是撒哈拉以南非洲)设计的综合性区块链医疗基础设施。我们证明,过时的比特币挖矿专用集成电路可被改造用于构建安全、低成本且高能效的医疗记录系统。该架构采用四层分级网络:使用Antminer S19 Pro(90+ TH/s)的区域医院、配备Antminer S9(14 TH/s)的城市医疗中心、装备Lucky Miner LV06(500 GH/s,13W)的乡村诊所,以及配备便携式ASIC设备的移动医疗点。我们提出确定性硬件指纹范式,将SHA-256挖矿ASIC改造为密码学证明生成器,在300秒验证会话中对23个测试证明实现了100%的验证率。该系统整合了用于医疗图像认证(具备30-40%损坏容限)的里德-所罗门最低有效位数字水印技术、用于智能病历查询的语义检索增强生成技术,以及适用于间歇性连接的离线同步协议。经济分析显示,相较于基于GPU的方案,本系统可降低96%成本,每个乡村诊所的总部署成本为847美元(包含5年期太阳能供电设施)。在Lucky Miner LV06(BM1366芯片,5纳米制程)上的验证实验实现了2.93 MH/W的能效,并证实了硬件通用性。本研究为在传统医疗IT基础设施经济不可行的地区部署可验证、防篡改的电子健康记录建立了实用框架,有望惠及超过6亿缺乏基本医疗信息系统覆盖的人群。

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