盧志瑜，卜繼斌，周 春，張啟超，黃文峰，溫喜廉

（1.廣州市住宅建設(shè)發(fā)展有限公司，廣東 廣州 510075；2.廣州粵建三和軟件股份公司，廣東 廣州 510640）

0 引言

建筑行業(yè)信息化、數(shù)字化建設(shè)如火如荼，如何利用最新科技賦能建筑行業(yè)，實(shí)現(xiàn)智慧建造、透明建造成為一個(gè)新的課題。一個(gè)建筑工程項(xiàng)目從開工到竣工驗(yàn)收，往往存在大量的合同，通常這些合同大多保存為紙質(zhì)版和影印版，影印版一般存儲(chǔ)在系統(tǒng)后臺(tái)，這種傳統(tǒng)的合同保存和管理技術(shù)，不便于合同的查詢和使用，合同可能被篡改或丟失；且合同簽訂的過程存在不完全真實(shí)性追溯的弊端。本文利用區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)合同的分布式存證管理及鏈上電子合同簽訂。區(qū)塊鏈的建筑工程合同存證及管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對合同的去中心化存儲(chǔ)和管理，使得合同真實(shí)可靠、隨時(shí)隨地查詢及可追溯歷史，確保了合同不存在被篡改和遺失的可能。

1 研究背景

目前我國建筑工程的信息化手段還在持續(xù)完善中，很多工程項(xiàng)目只是采用傳統(tǒng)的信息化系統(tǒng)管理工程流程，甚至有些工程管理科目還沒有信息化手段，依然依靠手工加紙質(zhì)的信息記錄管理方法。以合同管理為例，在建設(shè)工程合同管理中存在的主要問題如下。

1）傳統(tǒng)工程合同管理信息系統(tǒng)一般使用本地服務(wù)器或云服務(wù)器，部署的獨(dú)立數(shù)據(jù)庫需要通過外網(wǎng)連接進(jìn)行日常維護(hù)，若破解賬號(hào)密碼或者操作不當(dāng)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫和備份同時(shí)被破壞后，還原數(shù)據(jù)技術(shù)成本高甚至無法還原，無法保證數(shù)據(jù)的安全。

2）合同管理體系、制度建設(shè)、合同歸口分級管理、授權(quán)管理機(jī)制等受建筑業(yè)工程項(xiàng)目管理上的地域距離、管理人員素質(zhì)參差不齊、數(shù)據(jù)錄入受人為干擾因素多等影響，合同數(shù)據(jù)安全方面的漏洞問題導(dǎo)致合同管理的有效監(jiān)督較差，合同索賠難以實(shí)現(xiàn)。

3）合同管理信息化程度不高，存證及管理手段落后，重要數(shù)據(jù)一般成為了信息孤島，在其他業(yè)務(wù)使用時(shí)無法直接讀取數(shù)據(jù)，達(dá)不到不同的系統(tǒng)之間相互溝通和聯(lián)動(dòng)的效果，形成了傳統(tǒng)協(xié)同與合同管理的技術(shù)壁壘。

4）不同系統(tǒng)的跨平臺(tái)開發(fā)具有擴(kuò)展性較差、二次開發(fā)的成本高、風(fēng)險(xiǎn)大、周期長等局限性。

所以，研發(fā)一個(gè)更為科學(xué)、高效的工程合同管理信息系統(tǒng)已迫在眉睫。

區(qū)塊鏈，被認(rèn)為是繼蒸汽機(jī)、電力、互聯(lián)網(wǎng)后的第四代具有顛覆性的核心技術(shù)革命。如果說蒸汽機(jī)釋放了生產(chǎn)力，電力解決了人們基本的生活需求，互聯(lián)網(wǎng)徹底改變了信息傳遞的方式，那么區(qū)塊鏈作為構(gòu)造信任的機(jī)器，將可能徹底改變整個(gè)人類社會(huì)價(jià)值傳遞的方式。區(qū)塊鏈成為了下一個(gè)信任的基石，改變了千百年來落后的信用機(jī)制。區(qū)塊鏈的本質(zhì)是一個(gè)去中心化的分布式賬本，任何人都可對整個(gè)賬本進(jìn)行核查，但不存在單一的用戶可以對它進(jìn)行控制。區(qū)塊鏈系統(tǒng)的參與者按照嚴(yán)格的規(guī)則和共識(shí)機(jī)制共同維護(hù)著賬本的更新。

區(qū)塊鏈的底層支撐技術(shù)包括底層存儲(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)、消息通信、數(shù)據(jù)交換及消息安全機(jī)制等。分布式消息達(dá)成一致性要依靠共識(shí)機(jī)制，常見的共識(shí)機(jī)制有工作量證明機(jī)制 POW、權(quán)益證明 POS、委托權(quán)益共識(shí) DPOS 及拜占庭容錯(cuò)算法 PBFT［1］等?？梢允褂煤霞s虛擬機(jī)或者類似于合約虛擬機(jī)機(jī)制去編譯智能合約［2］，并開發(fā)出 DAPP 觸發(fā)智能合約及底層交易的執(zhí)行。

歷經(jīng)近 11 年時(shí)間，區(qū)塊鏈經(jīng)歷了井噴式發(fā)展。區(qū)塊鏈的樣式也從諸如比特幣和以太坊這種公鏈，衍生出諸如超級賬本這樣的聯(lián)盟鏈；功能也從最初僅支持?jǐn)?shù)字貨幣交易，到支持智能合約，到如今“區(qū)塊鏈+”的多科技融合，如區(qū)塊鏈+AI、區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)及區(qū)塊鏈+5G 等；擴(kuò)展性也從最初的低 QPS 的 Layer1 衍生出如閃電網(wǎng)絡(luò)等擴(kuò)容方案的 Layer2。

利用區(qū)塊鏈技術(shù)，可以保障合同的真實(shí)有效性，方便隨時(shí)查閱，系統(tǒng)維護(hù)簡單高效，內(nèi)容不被篡改，不會(huì)丟失，很好地解決目前工程合同管理中的諸多問題。

2 區(qū)塊鏈的合同存證系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

對于區(qū)塊鏈而言，技術(shù)涵蓋存儲(chǔ)、共識(shí)、智能合約、挖礦、數(shù)字貨幣、隱私機(jī)制、密碼學(xué)及簽名等［3］?；趨^(qū)塊鏈的建筑行業(yè)存證系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)對于上述細(xì)化為底層存儲(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)、消息通信、數(shù)據(jù)交換及消息安全機(jī)制等［4］；共識(shí)機(jī)制 RAFT 和拜占庭容錯(cuò)等；采用了國密 3 加密算法；分別提供觸發(fā)上鏈、查詢、監(jiān)控供外部調(diào)用；調(diào)用接口［5］實(shí)現(xiàn)合同存證服務(wù)等相關(guān)業(yè)務(wù)功能?；趨^(qū)塊鏈的建筑行業(yè)存證系統(tǒng)總體技術(shù)架構(gòu)圖如圖 1 所示。

圖1 基于區(qū)塊鏈的建筑工程合同存證和管理信息系統(tǒng)總體技術(shù)架構(gòu)圖

3 合同存證系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

在一個(gè)建筑工程項(xiàng)目中，存在很多合同，諸如總包合同、分包合同、勞務(wù)合同、材料采購合同、檢測合同、設(shè)備租賃合同、設(shè)備安拆合同等?，F(xiàn)有的合同管理系統(tǒng)主要的做法如下。

1）直接保存合同電子檔在系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中。

2）線下保存紙質(zhì)版，上傳紙質(zhì)版的照片到系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中。

這兩種做法的弊端如下。

1）查閱權(quán)限僅限于涉及到合同的相關(guān)參與方。

2）紙質(zhì)版合同，易于丟失且不利于環(huán)保。

3）合同內(nèi)容存在被篡改的可能。

利用區(qū)塊鏈的分布式賬本的特性，可以很好地解決上述問題。通過區(qū)塊鏈合同存證管理平臺(tái)，合同雙方（或多方）將建筑工程項(xiàng)目中使用到的合同上傳到區(qū)塊鏈信息系統(tǒng)中，各方都有一份內(nèi)容完全一致的版本，任何一方都無法更改合同中的內(nèi)容。通過平臺(tái)進(jìn)行合同的存證管理，使得每一個(gè)合同都會(huì)被平臺(tái)記錄和追蹤，避免了傳統(tǒng)合同管理方式造成的信息不對稱而造成一些延誤或者互相推卸責(zé)任的情況，使得建筑工程領(lǐng)域的各方責(zé)任的來龍去脈清晰可見；還可以簡化管理工作節(jié)省合同管理成本，使合同管理變得更簡單和輕松。

對于合同而言，一般有甲方和乙方。合同擬定的過程，通常是由乙方擬好合同草案，發(fā)給甲方；甲方審閱合同，如若對合同內(nèi)容有意見，則會(huì)與乙方商定修改合同；如若對乙方擬定的合同無異議，則會(huì)直接簽字蓋章，并將簽訂好的合同返還一份給甲方。本研究的基于區(qū)塊鏈的建筑行業(yè)合同存證系統(tǒng)，有兩個(gè)版本，一個(gè)是不參與合同的簽訂過程，只在合同簽訂完成時(shí)，由其中任何一方發(fā)送上鏈請求，將合同上傳系統(tǒng)，合同另一方指定的用戶確認(rèn)是否是雙方共同擬好的最終合同，若是，則確認(rèn)。確認(rèn)后，合同開始上鏈，各節(jié)點(diǎn)同步賬本信息。待各節(jié)點(diǎn)同步完賬本信息后，用戶即可查詢上鏈的存證合同?；趨^(qū)塊鏈的建筑行業(yè)合同存證系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程圖如圖 2 所示。

圖2 基于區(qū)塊鏈的建筑工程合同存證及管理信息系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程圖

另一個(gè)版本支持電子合同的簽訂及存證，即在第一個(gè)版本基礎(chǔ)上，增加了合同起草及修訂的整個(gè)過程，將合同擬定的過程（含各方的意見主張及修訂時(shí)間、內(nèi)容等）信息上鏈，可供追溯。合同協(xié)商、簽訂及上鏈過程示意圖如圖 3 所示。

圖3 電子合同簽訂及上鏈?zhǔn)疽鈭D

基于區(qū)塊鏈的建筑行業(yè)合同存證系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)。

1）存證合同無法篡改，合同文件通過哈希值運(yùn)算后在鏈上存證，一旦存證將同步到各聯(lián)盟節(jié)點(diǎn)，無法篡改和偽造，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的可信度，同時(shí)為監(jiān)管“陰陽合同”提供技術(shù)手段。

2）合同信息完整可追溯，合同簽訂過程和內(nèi)容均可追溯，查詢方便，為合同的執(zhí)行和違約索賠提供依據(jù)。

3）去中心化安全穩(wěn)定，依托區(qū)塊鏈去中心化的技術(shù)特性，存證服務(wù)高度去中心化，為拓建建筑業(yè)開放的合作生態(tài)提供技術(shù)平臺(tái)。

4）分布式存儲(chǔ)，合同文件在加密后將在鏈上進(jìn)行分布式存儲(chǔ)和容災(zāi)備份，即使有一方系統(tǒng)被破壞或刪除，也可自動(dòng)恢復(fù)，提升數(shù)據(jù)的安全等級。

5）系統(tǒng)維護(hù)管理簡單，區(qū)塊鏈系統(tǒng)具有高可用性，服務(wù)實(shí)現(xiàn)集群化，通過共識(shí)算法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移。即使部分節(jié)點(diǎn)故障，也能快速拓展節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)不容易宕機(jī)。

4 系統(tǒng)應(yīng)用效果

2018 年，廣州市住宅建設(shè)發(fā)展有限公司開始聯(lián)合廣州粵建三和軟件有限公司研發(fā)基于區(qū)塊鏈的建筑工程合同存證及管理信息系統(tǒng)，歷經(jīng)一年多時(shí)間的研發(fā)，系統(tǒng)已于近期正式上線投入使用。系統(tǒng)主頁如圖 4 所示。

圖4 基于區(qū)塊鏈的建筑工程合同存證及管理信息系統(tǒng)存證查詢頁面

目前，廣州市住宅建設(shè)發(fā)展有限公司的工程協(xié)同系統(tǒng)內(nèi)相關(guān)環(huán)節(jié)涉及到的合同已部分納入了本合同存證及管理信息系統(tǒng)，通過以分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，保證了鏈上成員節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)一致性和任何節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)破壞時(shí)的可追溯性，初步解決了合同管理信息上的數(shù)據(jù)安全漏洞問題。同時(shí)，合同信息管理與區(qū)塊鏈的結(jié)合，有利于數(shù)據(jù)的公開透明，重要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可以從鏈上直接讀取后在其他業(yè)務(wù)模塊中應(yīng)用，大大降低了對核心數(shù)據(jù)流通控制的難度，解決了合同管理信息在數(shù)據(jù)流通方面的問題?？傮w來說，基于區(qū)塊鏈的建筑工程合同存證及管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，對合同管理和查詢過程中存在的諸多問題，如合同易于被篡改、合同信息不公開透明及合同內(nèi)容不便于隨時(shí)查詢等問題得到了解決，對完善合同管理機(jī)制、構(gòu)建合同應(yīng)用生態(tài)、夯實(shí)合同核心數(shù)據(jù)，發(fā)揮了積極的作用。

5 結(jié)語

利用區(qū)塊鏈的存證特性，可以將建筑施工過程中的各種合同上鏈，便于參建各方各相關(guān)人員在各自權(quán)限范圍內(nèi)共享合同數(shù)據(jù)，確保了合同數(shù)據(jù)的安全性和完整性，大大優(yōu)化了工程合同的管理和使用，對施工企業(yè)加強(qiáng)合同管理、成本管控、風(fēng)險(xiǎn)控制乃至提升整個(gè)工程項(xiàng)目管理水平都有很好的促進(jìn)作用。