區(qū)塊鏈技術(shù)在檔案管理中的應(yīng)用

程 功，郝園園

（國(guó)家無(wú)線電監(jiān)測(cè)中心，北京 100037）

0 引言

2016年，《“十三五”國(guó)家信息規(guī)劃》正式把“區(qū)塊鏈”列入國(guó)家新技術(shù)規(guī)劃，《規(guī)劃》指出要加強(qiáng)區(qū)塊鏈的創(chuàng)新應(yīng)用，使區(qū)塊鏈技術(shù)戰(zhàn)略性布局[1]。2017年、2018年國(guó)家檔案局均把“區(qū)塊鏈技術(shù)在電子檔案管理中的應(yīng)用”作為科技項(xiàng)目立項(xiàng)選題，這標(biāo)志著區(qū)塊鏈正式進(jìn)入檔案界的視野，突出了檔案研究的迫切性。2019年10月，習(xí)近平總書記主持召開中央政治局第十八次集體學(xué)習(xí)，會(huì)上強(qiáng)調(diào)要加快推進(jìn)區(qū)塊鏈技術(shù)自主創(chuàng)新，積極推進(jìn)區(qū)塊鏈技術(shù)和金融行業(yè)、公共服務(wù)等領(lǐng)域的融合發(fā)展?？梢妳^(qū)塊鏈技術(shù)作為一項(xiàng)重大創(chuàng)新技術(shù)越來(lái)越受到政府部門重視。現(xiàn)階段，在檔案信息管理工作中仍然以傳統(tǒng)的信息管理系統(tǒng)為主，存在一定的不足亟需解決，而引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)已成為解決和提高檔案管理效能的主要技術(shù)方向之一。

1 熵

數(shù)學(xué)家克勞修斯于1854年提出了熵的概念，熵是熱力學(xué)第二定律的核心。熵增定律是指在孤立系統(tǒng)內(nèi)，即與外界環(huán)境沒(méi)有能量交換，分子的熱運(yùn)動(dòng)自發(fā)地會(huì)從有序平衡狀態(tài)逐漸趨向無(wú)序非平衡狀態(tài)，使整個(gè)系統(tǒng)的熵增大。而熵的科學(xué)解釋是“內(nèi)在混亂程度”，通俗涵義是“系統(tǒng)中的無(wú)效能量”。任何一個(gè)系統(tǒng)，只要滿足封閉系統(tǒng)，而且無(wú)外力維持，它就會(huì)趨于混亂和無(wú)序，系統(tǒng)最終將失去平衡。

檔案管理系統(tǒng)可以看成由輸入（收集）、處理（加工）和輸出（借閱查閱）組成。檔案管理系統(tǒng)隨著時(shí)間不斷發(fā)展，在內(nèi)部管理和外部作用下會(huì)產(chǎn)生信息集中采集整理、信息不對(duì)稱、信息征信存疑、信息冗余等問(wèn)題，從而不可逆的產(chǎn)生熵增，使得檔案系統(tǒng)對(duì)外輸出效率低下、安全減弱。

普利高津在1945年提出具有顛覆式的耗散結(jié)構(gòu)理論。該理論被認(rèn)為是熵增定律的逆反，即任何非平衡性、非線性的開放系統(tǒng)，通過(guò)不斷與外界環(huán)境交換物質(zhì)和能量，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部參量達(dá)到閾值，可以給系統(tǒng)帶來(lái)負(fù)熵流，系統(tǒng)發(fā)生突變，使原先混亂狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N在時(shí)間、空間或功能上的新的穩(wěn)定有序狀態(tài)。基于上述耗散結(jié)構(gòu)內(nèi)涵，亟需向傳統(tǒng)信息管理系統(tǒng)輸入負(fù)熵（區(qū)塊鏈技術(shù)），通過(guò)建立檔案智能標(biāo)準(zhǔn)合約，建立相應(yīng)的開放系統(tǒng)，打破封閉系統(tǒng)，給系統(tǒng)做功，使其抵消或大于熵增，從而使檔案管理系統(tǒng)有序化。如圖1所示。

圖1 熵增在檔案管理系統(tǒng)產(chǎn)生

2 區(qū)塊鏈

區(qū)塊鏈技術(shù)，是分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、對(duì)等網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、共識(shí)機(jī)制、非對(duì)稱加密算法等多重技術(shù)的創(chuàng)新集成，是基于時(shí)間戳，由區(qū)塊有序鏈接形成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，具有分散式存儲(chǔ)、可追溯性、不可篡改性等多種特征，可有效提升檔案真實(shí)性及檔案自動(dòng)化保存，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)環(huán)境和管理模式的有效融合，提升了檔案管理工作的安全性、效率性。

區(qū)塊鏈從鏈結(jié)構(gòu)特征及應(yīng)用范圍分為三類，即公有鏈（比如比特幣、以太坊）、私有鏈（即私有機(jī)構(gòu)單中心網(wǎng)絡(luò)，訪問(wèn)權(quán)限在內(nèi)部）及聯(lián)合鏈（螞蟻金服的“商品溯源”項(xiàng)目）。其中，公有鏈具有去中心化、不可更改撤銷及抗審查性等特點(diǎn)；私有鏈具有規(guī)則方便修改、讀取權(quán)限受限等特點(diǎn)；聯(lián)合鏈具有低數(shù)據(jù)冗余等特點(diǎn)。

在區(qū)塊鏈的發(fā)展歷程中，早期的區(qū)塊鏈系統(tǒng)是是一個(gè)支持?jǐn)?shù)字貨幣合約且面向數(shù)字貨幣的系統(tǒng)，比如比特幣，即區(qū)塊鏈1.0架構(gòu)。在早期區(qū)塊鏈系統(tǒng)上擴(kuò)展支持自定義智能合約的功能，比如以太坊，即區(qū)塊鏈2.0架構(gòu)。目前，區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)從數(shù)字貨幣應(yīng)用發(fā)展到金融領(lǐng)域、社會(huì)管理領(lǐng)域等，即3.0架構(gòu)。

區(qū)塊鏈體系架構(gòu)自下而上包括數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層這三種基本必要元素，在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展了智能合約層、激勵(lì)層、應(yīng)用層[2]，如表1所示。

表1 區(qū)塊鏈技術(shù)參考架構(gòu)

3 區(qū)塊鏈技術(shù)在檔案信息化管理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

檔案的形成、處理、使用等環(huán)節(jié)連成分布式網(wǎng)絡(luò)，共同組成了數(shù)字信息檔案的全生命周期，應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)可以將數(shù)據(jù)信息檔案的操作數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)融合成整體，從而維護(hù)了數(shù)據(jù)信息檔案的完整性，有效解決了傳統(tǒng)檔案系統(tǒng)內(nèi)元數(shù)據(jù)和電子檔案分離的問(wèn)題[3]，通過(guò)分析區(qū)塊鏈技術(shù)在檔案信息化管理中的技術(shù)性可行性，進(jìn)一步可以推出區(qū)塊鏈技術(shù)的社會(huì)可行性、經(jīng)濟(jì)可行性以及管理可行性。

（1）數(shù)據(jù)信息真實(shí)安全。區(qū)塊鏈技術(shù)采用對(duì)等網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、Hash 算法、共識(shí)機(jī)制等多種關(guān)鍵技術(shù)對(duì)時(shí)間、序列、信息等進(jìn)行同時(shí)疊加記錄，在區(qū)塊鏈中具有多個(gè)節(jié)點(diǎn)的安全保障機(jī)制，所以數(shù)據(jù)一旦被存儲(chǔ)就無(wú)法更改和可逆，有效避免了文件檔案被非法篡改、破壞、盜取的危險(xiǎn)。因此，區(qū)塊鏈系統(tǒng)中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)具有高真實(shí)性、安全性，而這正是檔案信息化建設(shè)中主要需求。

此外，共識(shí)機(jī)制也符合前文所述，暗含減少系統(tǒng)熵增，因?yàn)槿藗円庖姺制缭酱?，熵就越大。達(dá)成共識(shí)就在某種契合下，把熵減少，形成有序狀態(tài)，區(qū)塊鏈算法中最符合人性的財(cái)富，就是共識(shí)，從這個(gè)意義來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)走向有序，熵在減少。

（2）數(shù)據(jù)信息管理自動(dòng)化。由于處理能力不足，傳統(tǒng)文件檔案管理難以滿足多元化數(shù)據(jù)信息處理要求，難以應(yīng)付復(fù)雜的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，查詢檢索等使用過(guò)程中帶來(lái)的系統(tǒng)內(nèi)部熵增。目前，已出現(xiàn)三類引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)方案，即參與式、脫鉤式、主導(dǎo)式，使文件能夠有序有效轉(zhuǎn)移接受，文件格式轉(zhuǎn)換自動(dòng)處理和檔案智能檢索，有力地提高了檔案管理工作的效率[4]。

（3）數(shù)據(jù)信息共享。當(dāng)數(shù)據(jù)信息安全可信，數(shù)字信息資源通過(guò)智能合約和混合加密機(jī)制實(shí)現(xiàn)了跨部門、跨地區(qū)、跨層級(jí)的信息資源協(xié)同共享模式，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)約辦事流程。智能合約自動(dòng)執(zhí)行，無(wú)需干涉，也不用建立在雙方彼此信任，當(dāng)有違約現(xiàn)象發(fā)生，智能合約會(huì)自動(dòng)規(guī)避，有效地消除了因不履行合約而產(chǎn)生沖突的可能[5]。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)據(jù)信息海量增加，檔案管理領(lǐng)域面臨著全新的挑戰(zhàn)。在檔案管理中應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)手段，可以有效為系統(tǒng)負(fù)熵，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)信息的技術(shù)治理，同時(shí)滿足了處理信息資源的精細(xì)化操作、安全性保障、高效化等要求。但是現(xiàn)階段，區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于檔案管理有較多的局限性，比如信任問(wèn)題，需要中間的權(quán)威機(jī)構(gòu)提供擔(dān)保；觀念問(wèn)題，革新傳統(tǒng)“去中心化”方案的路徑依賴和對(duì)新事物新技術(shù)的價(jià)值理性判斷；個(gè)體隱私問(wèn)題，不法分子能通過(guò)分布信息爬蟲，重新擬合獲取個(gè)人隱私或涉密信息；區(qū)塊鏈技術(shù)穩(wěn)定性問(wèn)題，需要在信息不可更改、數(shù)據(jù)格式、閱讀環(huán)境等技術(shù)上進(jìn)一步提高；利益分配問(wèn)題，在打破信息壟斷，共享數(shù)據(jù)信息的機(jī)制下，程序正義還是補(bǔ)償正義如何選擇；法律監(jiān)管問(wèn)題，信息全球化導(dǎo)致區(qū)塊鏈領(lǐng)域缺少生態(tài)基礎(chǔ)的根本性立法，存在監(jiān)管對(duì)象定量、監(jiān)管尺度定性、違背技術(shù)規(guī)則行為無(wú)法處理等難題。故以上基于區(qū)塊鏈技術(shù)中“去中心化”“免信任”“時(shí)間戳”等特征而帶來(lái)的問(wèn)題，在今后的檔案領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用還需要進(jìn)一步探索。