基于區(qū)塊鏈技術(shù)的政務(wù)數(shù)據(jù)共享交換平臺研究與設(shè)計(jì)

王磊

（江西省信息中心，江西 南昌 330036）

0 引言

根據(jù)我國近年來建設(shè)發(fā)展具有中國特色社會(huì)主義制度和管理體系累積經(jīng)驗(yàn)分析可知，如何構(gòu)建發(fā)展數(shù)字政府和數(shù)字經(jīng)濟(jì)作為國家治理水平和現(xiàn)代化發(fā)展的目標(biāo)。尤其是對政務(wù)數(shù)據(jù)共享交換平臺而言，其作為全新型政府建設(shè)的基礎(chǔ)內(nèi)容，不僅能為政府履行職責(zé)和治理現(xiàn)代化發(fā)展奠定基礎(chǔ)保障，還可以為發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)帶來更多機(jī)會(huì)。

1 區(qū)塊鏈技術(shù)的運(yùn)作機(jī)制

區(qū)塊鏈技術(shù)也被叫作分布式賬本技術(shù)，屬于現(xiàn)代化發(fā)展常見的一種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)，在實(shí)踐應(yīng)用中具有公開透明性和去中心化等特征，能保障所有用戶都參與數(shù)據(jù)庫的記錄[1]?，F(xiàn)如今，在我國進(jìn)入數(shù)字化發(fā)展進(jìn)程后，區(qū)塊鏈技術(shù)作為全新的數(shù)字產(chǎn)業(yè)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛運(yùn)用，不管是數(shù)字資產(chǎn)交易還是供應(yīng)鏈管理都證明區(qū)塊鏈技術(shù)具有非常廣闊的發(fā)展前景，在實(shí)踐產(chǎn)業(yè)革新中具有積極作用。因此，以區(qū)塊鏈技術(shù)為核心研究設(shè)計(jì)政務(wù)數(shù)據(jù)共享開放平臺，現(xiàn)已成為實(shí)踐產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展關(guān)注的焦點(diǎn)，只有這樣才能在加快社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的同時(shí)，構(gòu)建更為系統(tǒng)化的數(shù)字政府。

2 目前政務(wù)數(shù)據(jù)共享交換發(fā)展現(xiàn)狀

目前各級政府在大力推廣共享交換政務(wù)數(shù)據(jù)平臺時(shí)，雖然已經(jīng)認(rèn)識到區(qū)塊鏈技術(shù)的重要性，但結(jié)合如下圖1所示的平臺運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析可知，政務(wù)信息資源依舊存在較多矛盾，具體體現(xiàn)為：首先，存在異構(gòu)系統(tǒng)。由于政務(wù)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在不同類型的政務(wù)系統(tǒng)中，相應(yīng)管理主體和運(yùn)營維護(hù)要求存在較大差異，所以彼此之間無法相互傳遞溝通，致使數(shù)據(jù)運(yùn)行應(yīng)用期間存在孤島現(xiàn)象。利用數(shù)據(jù)中心的方式對傳統(tǒng)意義上的共享交換平臺進(jìn)行重新構(gòu)建和創(chuàng)新優(yōu)化，實(shí)際操作過程過于復(fù)雜，就算有專業(yè)人員和企業(yè)共同配合，所包含數(shù)據(jù)的開放性和共享性效果也不明顯。同時(shí)，在實(shí)踐運(yùn)行期間針對系統(tǒng)平臺所消耗的維護(hù)成本非常高，最終獲取效應(yīng)過低，這也同樣會(huì)限制數(shù)字共享平臺的建設(shè)投入。其次，權(quán)責(zé)不明確。政務(wù)數(shù)據(jù)的共享開放，涉及多個(gè)部門，因此在開放建設(shè)期間所表現(xiàn)出的權(quán)責(zé)并不明確。針對數(shù)據(jù)共享開放的管理部門不僅是管理者，同樣也是創(chuàng)新發(fā)展的建設(shè)者，如果部門定位不明確，那么相應(yīng)的權(quán)責(zé)界定也會(huì)出現(xiàn)偏差，最終影響政務(wù)數(shù)據(jù)共享應(yīng)用的效果。最后，機(jī)制不完善?，F(xiàn)有政務(wù)數(shù)據(jù)共享交換的激勵(lì)、溝通、監(jiān)管等方面的機(jī)制并不完善，致使實(shí)踐運(yùn)行期間存在嚴(yán)重的不協(xié)調(diào)現(xiàn)象，這就導(dǎo)致各級部門難以得到共享開放平臺的核心技術(shù)數(shù)據(jù)[2]。

圖1 傳統(tǒng)意義上的政務(wù)數(shù)據(jù)共享交換平臺系統(tǒng)

3 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的政務(wù)數(shù)據(jù)共享交換平臺設(shè)計(jì)分析

3.1 層次結(jié)構(gòu)

通常情況下，利用區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行政務(wù)數(shù)據(jù)共享交換平臺設(shè)計(jì)，需要在了解不同應(yīng)用場景需求的基礎(chǔ)上，有效解決數(shù)據(jù)傳輸加密、保護(hù)用戶隱私、身份認(rèn)證、操作追溯等問題[3]。實(shí)際設(shè)計(jì)框架如下圖2所示：

圖2 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的政務(wù)數(shù)據(jù)共享交換平臺

從系統(tǒng)運(yùn)行層次角度來看，上述設(shè)計(jì)主要分為基礎(chǔ)層、服務(wù)層、應(yīng)用層這三方面內(nèi)容。其中，平臺層主要具備加密處理、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、共識機(jī)制等基礎(chǔ)服務(wù)，在數(shù)據(jù)共享期間要嚴(yán)格按照國家法律規(guī)定運(yùn)用技術(shù)算法，原始數(shù)據(jù)信息要儲(chǔ)存在集群當(dāng)中，政務(wù)鏈所包含的智能合約要儲(chǔ)存共享數(shù)據(jù)的哈希指紋等信息。而應(yīng)用層要結(jié)合業(yè)務(wù)需求進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，其中包含運(yùn)行監(jiān)控、資源管控、共享管理等模塊功能。

3.2 部署方式

對比上述提出的傳統(tǒng)政務(wù)數(shù)據(jù)共享模式和以區(qū)塊鏈技術(shù)為核心的政務(wù)數(shù)據(jù)共享交換平臺可知，后者的平臺部署方式如下圖3所示，不僅能在多個(gè)民生領(lǐng)域得到充分利用，還可以為現(xiàn)代化社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定基礎(chǔ)保障：

圖3 平臺部署方式

通常情況下，政務(wù)的區(qū)塊鏈包含了中心節(jié)點(diǎn)和部門節(jié)點(diǎn)。前者主要用來對平臺所包含的區(qū)塊鏈進(jìn)行組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，并提出與數(shù)據(jù)共享開放有關(guān)的各項(xiàng)規(guī)則合約，全面保護(hù)所構(gòu)建組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，確保平臺部署安全性，政務(wù)數(shù)據(jù)可以安全有效的應(yīng)用發(fā)展。而后者需要結(jié)合信息中心提出的規(guī)則，將各部門數(shù)據(jù)傳遞到區(qū)塊鏈上進(jìn)行共享處理，而共享網(wǎng)絡(luò)可以在公共賬本上查詢到其他部門的數(shù)據(jù)信息[4]。在這一過程中，分布式賬本作為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享交換的重要組成部分，可以對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行多方維護(hù)和共享應(yīng)用，信息中心節(jié)點(diǎn)能在公共賬本上構(gòu)建政務(wù)數(shù)據(jù)的目錄體系，從而保障各部門節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有序查詢和調(diào)用。從整體角度來看，區(qū)塊鏈政務(wù)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)絡(luò)在保障轉(zhuǎn)入政務(wù)節(jié)點(diǎn)時(shí)，要按照統(tǒng)一的規(guī)則制度，不斷優(yōu)化共享數(shù)據(jù)信息，也可以由此提出授權(quán)操作，最終確保全國數(shù)據(jù)鏈可以和城市數(shù)據(jù)鏈相互溝通，以此實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)跨部門和跨區(qū)域進(jìn)行傳輸。

3.3 上鏈流程

第一，預(yù)處理。在針對政務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行上鏈處理之前，需要交給中心節(jié)點(diǎn)操作，并不需要部門節(jié)點(diǎn)參與。運(yùn)用適宜的處理工具進(jìn)行簽名，并將發(fā)送者的身份信息融入其中，而后在身份認(rèn)證及信息處理后傳遞到部門節(jié)點(diǎn)中。一般來講，在處理數(shù)據(jù)信息時(shí)，要利用序列化、數(shù)據(jù)、拼裝等操作保障政務(wù)數(shù)據(jù)的安全性和隱秘性。

第二，上鏈處理。這項(xiàng)操作需要將政務(wù)數(shù)據(jù)融入?yún)^(qū)塊當(dāng)中，并進(jìn)行去中心化處理，完成操作的政務(wù)數(shù)據(jù)無法進(jìn)行篡改。由于政務(wù)鏈而具備完善的準(zhǔn)入機(jī)制，可以傳遞到交易廣播中讓各個(gè)節(jié)點(diǎn)獲取相關(guān)內(nèi)容，并在構(gòu)建統(tǒng)一交易池的基礎(chǔ)上為共享交換奠定基礎(chǔ)。共享流程要按照約定方式構(gòu)成被認(rèn)可的區(qū)塊，在完成這一操作后，政務(wù)鏈所包含節(jié)點(diǎn)區(qū)塊要在協(xié)調(diào)統(tǒng)一的基礎(chǔ)上，對相關(guān)政務(wù)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行審計(jì)追蹤。

第三，智能合約。在完成上鏈處理后，政務(wù)數(shù)據(jù)要進(jìn)行兩項(xiàng)操作，一方面是指智能合約處理，另一方面是指調(diào)整狀態(tài)默克爾樹。前者操作流程大都是非中心化，都需要在共識處理后將結(jié)果融入狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中，以此為后續(xù)數(shù)據(jù)追蹤調(diào)查奠定基礎(chǔ)保障。而后者也需要利用政務(wù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)處理。

第四，平臺價(jià)值。從實(shí)踐角度來看，區(qū)塊鏈技術(shù)主要用于處理政務(wù)數(shù)據(jù)共享交換期間存在的安全訪問、追蹤審計(jì)、訪問權(quán)限、身份認(rèn)證等問題，不僅能提升業(yè)務(wù)操作的有效性，還可以控制系統(tǒng)運(yùn)行的難度，促使政務(wù)數(shù)據(jù)信息的共享交換方式得到持續(xù)優(yōu)化。根據(jù)上述研究的平臺設(shè)計(jì)內(nèi)容顯示，區(qū)塊鏈技術(shù)在平臺中的應(yīng)用價(jià)值主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：其一，政務(wù)區(qū)塊鏈具備多中心治理和多中心參與的優(yōu)質(zhì)特征，參與人員會(huì)共同保護(hù)區(qū)塊鏈的分布式賬本。這種全新的平臺設(shè)計(jì)模式轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)意義上大數(shù)據(jù)中心對政務(wù)數(shù)據(jù)的控制限制，所選用的區(qū)塊鏈技術(shù)轉(zhuǎn)變了實(shí)踐業(yè)務(wù)操作模式和管理現(xiàn)狀，不僅能充分調(diào)動(dòng)參與人員的工作熱情，還可以促進(jìn)政府部門之間的合作交流。其二，加密算法作為增強(qiáng)信任的基礎(chǔ)保障，在實(shí)踐運(yùn)行中合理操作必須要得到參與人員的共識，以此促使攻擊竊取的數(shù)據(jù)失去應(yīng)用價(jià)值。增強(qiáng)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)共享的信任力度，提升參與人員共享交換數(shù)據(jù)的有效性，有助于加快數(shù)字政府建設(shè)步伐，并向政府部門及社會(huì)大眾公開透明處理相關(guān)數(shù)據(jù)信息。其三，區(qū)塊鏈技術(shù)所包含的加密算法能有效控制數(shù)據(jù)共享期間存在的風(fēng)險(xiǎn)，國密非對稱加密技術(shù)可以保障部門傳輸?shù)陌踩行?，從而保障整體系統(tǒng)平臺運(yùn)行符合標(biāo)準(zhǔn)要求。其四，智能合約在穩(wěn)步實(shí)現(xiàn)部門業(yè)務(wù)需求和政務(wù)處理規(guī)則的同時(shí)，有助于提升數(shù)據(jù)共享交換的效率，有效處理網(wǎng)絡(luò)共享傳輸?shù)倪`規(guī)問題。根據(jù)智能合約提出明確的身份認(rèn)證和控制管理等相關(guān)管理機(jī)制，能進(jìn)一步解決訪問控制體系和重復(fù)建設(shè)等面臨的難題。其五，利用區(qū)塊鏈技術(shù)所構(gòu)建平臺具有去中心化模式，將其運(yùn)用到政務(wù)數(shù)據(jù)共享交換中，不僅能充分調(diào)動(dòng)企業(yè)單位和社會(huì)公民的積極性和自主性，還可以共享交換主體所擁有的數(shù)據(jù)信息。這種技術(shù)平臺在實(shí)踐發(fā)展中具有一定的開放性，在未來建設(shè)發(fā)展中可以吸引更多社會(huì)主體參與其中，從而構(gòu)建更為廣泛的數(shù)據(jù)共享交換平臺[5]。

4 結(jié)語

綜上所述，增強(qiáng)政務(wù)數(shù)據(jù)資源的共享性和開放性，對提高政府部門的業(yè)務(wù)管理水平具有積極作用，同樣也是加快建設(shè)數(shù)字政府和發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)動(dòng)力。根據(jù)本文對區(qū)塊鏈技術(shù)及實(shí)踐應(yīng)用的深入探討分析可知，這一技術(shù)理念不僅能為國家政務(wù)數(shù)據(jù)共享交換構(gòu)建全新的發(fā)展模式，還可以有效解決權(quán)責(zé)不清晰、機(jī)制不完善、異構(gòu)系統(tǒng)不標(biāo)準(zhǔn)等問題。因此，在新時(shí)代建設(shè)發(fā)展中，各地方政府部門要在重視區(qū)塊鏈技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)踐業(yè)務(wù)需求準(zhǔn)確選擇適宜的政務(wù)鏈數(shù)量及其建構(gòu)模式，并提出適宜的獎(jiǎng)懲管理機(jī)制，促使區(qū)塊鏈技術(shù)和大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)理念融合發(fā)展，以此為政務(wù)數(shù)據(jù)資源的共享交換運(yùn)用奠定基礎(chǔ)保障。