基于區(qū)塊鏈的公益事業(yè)一體化管理方案

王彥華

（廊坊師范學(xué)院，河北 廊坊065000）

0 引言

目前，公益慈善事業(yè)的流程在資金流動(dòng)、賬目明細(xì)等方面存在一些問(wèn)題，公益事業(yè)的流程仍然不能實(shí)現(xiàn)一體化的管理，致使公益慈善中的信任缺失嚴(yán)重。公益事業(yè)需要一個(gè)透明、公開(kāi)、真實(shí)的管理系統(tǒng)。

區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际綌?shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式。它本質(zhì)上是使用一個(gè)分布式的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)［1］、采用分布式無(wú)中心的記賬方式。數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息是由系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)記錄生成，多個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)獲得記賬權(quán)限，生成新的區(qū)塊數(shù)據(jù)。記賬節(jié)點(diǎn)再將記錄的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)廣播給其他節(jié)點(diǎn)，然后其他節(jié)點(diǎn)同步數(shù)據(jù)信息。每一個(gè)數(shù)據(jù)塊中包含了一批次網(wǎng)絡(luò)交易的信息，用于驗(yàn)證其信息的有效性并生成下一個(gè)區(qū)塊。

本文基于區(qū)塊鏈，為公益事業(yè)提供一體化管理方案，將募捐細(xì)節(jié)、賬目明細(xì)、捐助流程等信息記錄在區(qū)塊鏈上，并通過(guò)智能合約自動(dòng)觸發(fā)資金的有效流動(dòng)。方案保證了公益各環(huán)節(jié)相關(guān)數(shù)據(jù)的公開(kāi)、透明、真實(shí)、不可篡改。通過(guò)本系統(tǒng)呈現(xiàn)給募捐者、受助者一個(gè)完全真實(shí)可信的事實(shí)展示，通過(guò)區(qū)塊鏈構(gòu)建了公益慈善各環(huán)節(jié)的信任。

1 研究現(xiàn)狀

目前，民眾對(duì)公益慈善越來(lái)越支持，已有大量對(duì)公益慈善系統(tǒng)的相關(guān)研究。其中包括一些慈善綜合管理系統(tǒng)，但是該類(lèi)系統(tǒng)是中心化的治理機(jī)制，并且不能排除人為干預(yù)因素。這使該類(lèi)系統(tǒng)不能真正實(shí)現(xiàn)慈善的完全透明化管理。針對(duì)當(dāng)前社會(huì)慈善組織公眾信任危機(jī)，方妍［2］對(duì)慈善管理模式提出了改革途徑，該模式使用多中心治理模式代替單一主體治理機(jī)制，其實(shí)在本質(zhì)上仍然是中心化的治理機(jī)制。徐鶯［3］分析我國(guó)慈善組織信任危機(jī)的表現(xiàn)和形成原因，并提出了相應(yīng)理論化的對(duì)策。張龍杰［4］分析了我國(guó)慈善組織面臨的信任危機(jī)，并從政策方面提出了一定的對(duì)策。左凱［5］針對(duì)紅十字會(huì)出現(xiàn)的信任問(wèn)題，提出建立信息公開(kāi)制度、問(wèn)責(zé)制度、監(jiān)管機(jī)制，完善自身組織管理，重塑公信力。張靜［6］針對(duì)公眾對(duì)慈善組織的信任缺失，提出了重塑我國(guó)公益慈善組織的公信力的策略，建立聯(lián)動(dòng)監(jiān)督機(jī)制、建設(shè)專(zhuān)業(yè)評(píng)估機(jī)構(gòu)、建設(shè)科學(xué)化的管理體系，從理論方面、策略、制度方面提出了相關(guān)的方法。張晶［7］分析慈善組織信任危機(jī)發(fā)生的根本原因，提出了應(yīng)對(duì)措施。郭彬［8］提出了區(qū)塊鏈能夠構(gòu)建新型的社會(huì)組織形態(tài)和信任世界。孫建波［9］提出了區(qū)塊鏈現(xiàn)金流使用過(guò)程中的信任關(guān)系。江瀚［10］闡述了通過(guò)區(qū)塊鏈構(gòu)建信任，使公眾能夠更好使用共享社會(huì)資源。

2 基于區(qū)塊鏈的公益事業(yè)一體化管理方案

通過(guò)深入分析區(qū)塊鏈技術(shù)，分析多種公鏈的特點(diǎn)，本文選擇Stellar 公鏈作為底層公鏈進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。

2.1 Stellar公鏈技術(shù)

Stellar 公鏈技術(shù)使用Ed25519 簽名曲線，采用Base32（StrKey）地址編碼。該公鏈基于Stellar Consensus Protocol（SCP），其模型能夠適用于全網(wǎng)范圍的共識(shí)機(jī)制。SCP是第一個(gè)可證明的安全的共識(shí)機(jī)制，并且同時(shí)滿(mǎn)足以下幾個(gè)關(guān)鍵屬性。

分散控制：去中心化控制，任何個(gè)體都可以參與，不需中心化權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)定。

低延遲：實(shí)際情形中，節(jié)點(diǎn)可以在參與者對(duì)互聯(lián)網(wǎng)期待的時(shí)間范圍內(nèi)達(dá)成共識(shí)，一般小于5秒。

靈活信任：用戶(hù)有信任他們認(rèn)為合適的任何團(tuán)體組合的自由。例如，一個(gè)非盈利組織可能在維持大型機(jī)構(gòu)誠(chéng)實(shí)性方面起到關(guān)鍵作用。

漸進(jìn)安全：安全性建立在數(shù)字簽名及哈希函數(shù)簇上，其參數(shù)可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整以抵御擁有強(qiáng)大算力的攻擊者。

多重簽名：對(duì)于同一賬戶(hù)，可以由多個(gè)用戶(hù)共同掌管。不同用戶(hù)具有的簽名權(quán)重不同，只有達(dá)到權(quán)重的閾值，才能使用該賬戶(hù)的相關(guān)功能。

Stellar提出了聯(lián)邦拜占庭協(xié)議SCP，SCP基于拜占庭協(xié)議，是一種FBA的構(gòu)造方法，和所有拜占庭協(xié)商協(xié)議一樣，SCP不做任何關(guān)于攻擊者理性行為的假設(shè)，允許開(kāi)放的成員關(guān)系，促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)式成長(zhǎng)。對(duì)計(jì)算能力以及經(jīng)濟(jì)成本消耗要求適度，降低了準(zhǔn)入門(mén)檻。它促使節(jié)點(diǎn)在選擇信任對(duì)象時(shí)維持簡(jiǎn)單的責(zé)任，能夠盡最大可能保護(hù)節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)離拜占庭錯(cuò)誤。

事實(shí)上，Stellar 公鏈的實(shí)際處理速度達(dá)到1000tps。Ledger的生成時(shí)間不超過(guò)5秒，每個(gè)Ledger可容納的操作數(shù)達(dá)到1000。通過(guò)分散在世界各地的服務(wù)器實(shí)現(xiàn)分布式總賬的去中心化網(wǎng)絡(luò)?？傎~記錄了系統(tǒng)的每一筆交易事務(wù)，Stellar網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)服務(wù)器都存有一份總賬副本。通過(guò)SCP，服務(wù)器直接相互通信，核實(shí)交易并在2～5秒之內(nèi)同步一次總賬。

2.2 基于Stellar的公益事業(yè)一體化平臺(tái)

Stellar鏈上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，可靠性高且不可篡改，適合用在社會(huì)公益場(chǎng)景。將公益流程中的相關(guān)信息：捐贈(zèng)項(xiàng)目、捐助明細(xì)、資金流向、受助人反饋等，存放于區(qū)塊鏈上，并且有條件地進(jìn)行透明公開(kāi)公示，方便社會(huì)監(jiān)督，任何人使用Stellar的區(qū)塊瀏覽器均可查看鏈上數(shù)據(jù)。

基于Stellar公鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)的公益事業(yè)一體化管理方案，可以對(duì)公益慈善的完整流程進(jìn)行自動(dòng)化、公開(kāi)化管理。

2.2.1 平臺(tái)功能結(jié)構(gòu)

平臺(tái)整體包括項(xiàng)目群管模塊、捐助模塊、數(shù)據(jù)分析模塊等。平臺(tái)包括四層，用戶(hù)層、前端、應(yīng)用層和數(shù)據(jù)層。由于涉及多項(xiàng)目和多資金的管理，采用數(shù)據(jù)一致性保障資金的一致性。并且每個(gè)環(huán)節(jié)都參與全鏈路分析過(guò)程，多行為預(yù)警防范黑客使用各種手段對(duì)平臺(tái)的攻擊。平臺(tái)功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。

平臺(tái)使用Hash Check、CORS、Kafka等協(xié)議在賬戶(hù)數(shù)據(jù)的一致性、異?；貪L重放、動(dòng)作流數(shù)據(jù)處理方面提供基礎(chǔ)保障。

使用HASH校驗(yàn)，保證平臺(tái)賬戶(hù)的數(shù)據(jù)一致性，避免黑客通過(guò)技術(shù)手段造成平臺(tái)用戶(hù)的利益損失。

基于簡(jiǎn)單清晰的設(shè)計(jì)模式，CQRS 通過(guò)在業(yè)務(wù)上分離操作和查詢(xún)來(lái)使得平臺(tái)具有更好的可擴(kuò)展性，能夠?qū)ο到y(tǒng)的不同部分進(jìn)行擴(kuò)展和優(yōu)化。所有的涉及到對(duì)DB 的操作都是通過(guò)發(fā)送Command，然后特定的Command 觸發(fā)對(duì)應(yīng)事件完成操作。該過(guò)程是異步的，所有涉及到對(duì)系統(tǒng)的變更行為都包含在具體的事件中，結(jié)合Eventing Source模式，能夠記錄平臺(tái)所有事件，而不是以往的某一點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息。這些信息作為系統(tǒng)的操作日志，從而在平臺(tái)發(fā)生異常情況時(shí)，實(shí)施回滾或重放。

作為一種高吞吐量的分布式發(fā)布訂閱消息系統(tǒng)，Kafka 可以處理平臺(tái)所有動(dòng)作流數(shù)據(jù)。由于吞吐量的要求，這些數(shù)據(jù)通常通過(guò)處理日志和聚合解決。Kafka通過(guò)Hadoop的并行加載機(jī)制來(lái)統(tǒng)一平臺(tái)的線上和離線消息處理。

2.2.2 平臺(tái)捐助-受助流程

平臺(tái)在Stellar網(wǎng)絡(luò)發(fā)行專(zhuān)用于捐助公益項(xiàng)目的通證jkc；jkc僅在Stellar網(wǎng)絡(luò)上流通，且僅能用于在一體化平臺(tái)上的公益項(xiàng)目使用，jkc是該平臺(tái)上捐助和受助的通證。平臺(tái)上進(jìn)行捐助受助的流程如圖2所示。平臺(tái)的具體捐助受助過(guò)程步驟如下。

圖1 平臺(tái)功能結(jié)構(gòu)

圖2 捐助受助流程

（1）捐助者將準(zhǔn)備捐助的全部資金與兌換網(wǎng)兌換成jkc。具體兌換比例按網(wǎng)關(guān)設(shè)定，通常設(shè)定為1:1。

（2）捐助者選擇項(xiàng)目進(jìn)行資助，將jkc 轉(zhuǎn)給該項(xiàng)目。

（3）智能合約解鎖將jkc轉(zhuǎn)給受助者。

（4）受助者使用收到的jkc 與兌換網(wǎng)關(guān)進(jìn)行兌換（按照1:1兌換），獲得受資助的資金。

其中，捐助過(guò)程構(gòu)建智能合約，設(shè)定jkc自動(dòng)轉(zhuǎn)給受助者的時(shí)間?？梢栽O(shè)置為：項(xiàng)目獲得滿(mǎn)額jck；項(xiàng)目獲得任何一筆jkc；項(xiàng)目截止日期。

jkc與資金的比例恒定，不能浮動(dòng)。這就保證了jkc的專(zhuān)門(mén)用途。

對(duì)于多個(gè)捐助項(xiàng)目，平臺(tái)可以將項(xiàng)目分類(lèi)，每個(gè)類(lèi)別使用一個(gè)通證，通證名字不同，如jkc1，jkc2，...，jkcn。每個(gè)通證的流轉(zhuǎn)記錄都記錄在Stellar鏈上。

2.3 平臺(tái)優(yōu)勢(shì)

（1）數(shù)據(jù)公開(kāi)透明、真實(shí)有效。捐助項(xiàng)目主要參數(shù)、募集明細(xì)、資金流動(dòng)、受助反饋信息均記錄在Stellar 鏈上。公鏈?zhǔn)枪_(kāi)訪問(wèn)的，任何人都可以查詢(xún)記錄在公鏈上的信息，并且記賬權(quán)是節(jié)點(diǎn)通過(guò)公平競(jìng)爭(zhēng)獲得，不存在違規(guī)操作等人為操作現(xiàn)象。

（2）數(shù)據(jù)不可篡改、可溯源。由于捐助等信息記錄在區(qū)塊上，每個(gè)區(qū)塊都有唯一的前驅(qū)區(qū)塊和后繼區(qū)塊，區(qū)塊無(wú)法刪除，保證了記錄在區(qū)塊上的數(shù)據(jù)均是原始記賬。因此，對(duì)于任意時(shí)間點(diǎn)來(lái)說(shuō)，都可在Stellar鏈上查詢(xún)?cè)紨?shù)據(jù)。

（3）無(wú)法抵賴(lài)。區(qū)塊的生成過(guò)程，使用節(jié)點(diǎn)的私鑰加密數(shù)據(jù)，即進(jìn)行數(shù)字簽名。在下一個(gè)區(qū)塊生成前先使用上一區(qū)塊記錄者的公鑰進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證成功，簽名者無(wú)法抵賴(lài)其操作，因?yàn)樗借€是不公開(kāi)的。

3 總結(jié)

本文提出的基于區(qū)塊鏈的公益事業(yè)一體化管理平臺(tái)，對(duì)公益事業(yè)的捐助和受助過(guò)程的數(shù)據(jù)全程記錄在Stellar 鏈上，不但使整個(gè)捐助流程更加透明化、自動(dòng)化，也能使捐助信息真實(shí)有效地反映給公眾。能夠提高公益事業(yè)辦事效率，并從根本上解決公益過(guò)程中普遍存在的信任問(wèn)題。