苗堃 鄭冰冰 張建軍 李峙 李會霞 王明曉

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈;人資信息化系統(tǒng);Fabric;加密算法;橢圓曲線函數(shù);共享能力

常規(guī)技術(shù)中，企業(yè)人事管理主要依賴人工方式，由于電力企業(yè)人資信息原始數(shù)據(jù)龐大，在管理過程中很容易產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)，在管理這些龐大數(shù)據(jù)時，人力資源和時間浪費，還容易潛在錯誤和信息遺失的風(fēng)險。因此，現(xiàn)有的管理方法很難適應(yīng)現(xiàn)代電力企業(yè)快速發(fā)展。具有去中心化、去信任化、防篡改和信息可追溯等特性區(qū)塊鏈起源于比特幣，是構(gòu)建比特幣區(qū)塊鏈和交易信息加密傳輸?shù)幕A(chǔ)技術(shù)，但是現(xiàn)有技術(shù)對該技術(shù)。

文獻[1]和文獻[2]均提到了區(qū)塊鏈的應(yīng)用方法，但對區(qū)塊鏈底層技術(shù)及關(guān)鍵技術(shù)未做詳細描述。文獻[4]和文獻[5]雖然提到了其關(guān)鍵技術(shù)，但對該技術(shù)的應(yīng)用的描述不夠詳盡，無法獲取區(qū)塊鏈應(yīng)用技術(shù)。以區(qū)塊鏈關(guān)鍵技術(shù)為底層架構(gòu)，構(gòu)建出新型的電力企業(yè)人資信息化系統(tǒng)，下文將詳細說明。

1總體架構(gòu)設(shè)計及應(yīng)用方法

1.1總體架構(gòu)設(shè)計

基于Fabric設(shè)計出通用的權(quán)限區(qū)塊鏈（Permissioned Chain）的人力資源的信息化系統(tǒng)，能夠適用多種場合的資源信息交互。該系統(tǒng)融合了共識算法、加密算法、數(shù)字資產(chǎn)交互、信息共享、數(shù)據(jù)傳遞、智能合約以及身份認證等多種技術(shù)，在系統(tǒng)應(yīng)用中能夠即時切換，通過模塊化設(shè)計實現(xiàn)了人力資源信息的去中心化管理，大大提高了信息化程度。其架構(gòu)設(shè)計圖如1所示。

該人資信息化系統(tǒng)主要包括不同的人資信息成員分布模塊、區(qū)塊鏈底層架構(gòu)、交易和智能合約等。在人資信息成員模塊中，比如有員工模塊、管理人員模塊、人事部門模塊和董事會模塊等，根據(jù)用戶需要，可對這些模塊進行擴展。這些模塊中的信息通過區(qū)塊鏈中的各個節(jié)點在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中互相連接，其結(jié)構(gòu)形式呈現(xiàn)鏈條式的方式，通過各個不同節(jié)點之間的應(yīng)答實現(xiàn)處于區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備之間的信息互換。通過采用該技術(shù)，使得人力資源管理系統(tǒng)基于區(qū)塊鏈技術(shù)實現(xiàn)P2P節(jié)點網(wǎng)絡(luò)維護系統(tǒng)的安全運行，以及維護全網(wǎng)區(qū)塊鏈的交易和全過程存儲等。在企業(yè)管理中，人力資源信息通過區(qū)塊鏈底層結(jié)構(gòu)，還能夠通過區(qū)塊鏈節(jié)點將PC機和云端數(shù)據(jù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理中心、移動式設(shè)備中的各相鄰節(jié)點的數(shù)據(jù)信息發(fā)布到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，采用該技術(shù)手段使得企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)之間能夠安全穩(wěn)定地運行，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全共享。在底層區(qū)塊鏈架構(gòu)中，還融人了加密算法，通過加密實現(xiàn)人力資源信息化數(shù)據(jù)的保密處理。加密算法能夠使加密、共享、去中心化功能體現(xiàn)的非常到位。

1.2應(yīng)用方法

基于Fabric的人資信息化系統(tǒng)架構(gòu)示意圖如圖2所示，通過將不同的模塊連接到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，再通過上鏈連接通訊。在具體應(yīng)用中，需要對上述數(shù)據(jù)模塊中各個信息進行整合，然后形成各個模塊的數(shù)據(jù)庫，為每位員工的電子信息檔案提供存儲、修改以及編輯等數(shù)據(jù)平臺。在數(shù)據(jù)訪問權(quán)限方面，該系統(tǒng)為每位員工及管理者提供賬號，員工具有提報支撐材料的權(quán)限，管理員具有相應(yīng)的審核和數(shù)據(jù)完善權(quán)限，同時滿足員工和管理員對信息的查詢及統(tǒng)計等功能。系統(tǒng)采用“分布式錄入、集中審核”的信息錄入方式，員工在處于區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點能夠各自錄入信息，不同種類的信息通過相關(guān)專業(yè)管理員審核后提交至人力資源部，人力資源部經(jīng)線下確認證實無誤后，數(shù)據(jù)將采用專用符號水印處理后歸并至區(qū)塊鏈，完成信息處理;

2區(qū)塊鏈底層技術(shù)

2.1區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)

區(qū)塊鏈從技術(shù)架構(gòu)上通過數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識層、激勵層和智能合約層構(gòu)成。數(shù)據(jù)層利用Merkle樹進行數(shù)據(jù)存儲，在結(jié)構(gòu)上通過區(qū)塊以鏈?zhǔn)降姆绞竭B接。由于在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中利用了數(shù)字簽名、哈希函數(shù)、非對稱加密技術(shù)，因此在數(shù)據(jù)交互中具有較高的安全性能。網(wǎng)絡(luò)層主要由若干個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點交織而成，通過不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，利用點對點技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊和連接，省去了傳統(tǒng)技術(shù)利用中心服務(wù)器的技術(shù)弱勢，使得網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點設(shè)備能夠互通互聯(lián)。在網(wǎng)絡(luò)中的共識層中，共識機制的存在能夠?qū)^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置的數(shù)據(jù)進行一致性交互，這樣具有較好的數(shù)據(jù)共識能力和數(shù)據(jù)防攻擊能力。激勵層在區(qū)塊鏈中能夠提供激勵措施，使得網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的作用在區(qū)塊鏈中充分激發(fā)出來，并能夠進行安全驗證。在智能合約層中，充分利用了各種程序算法，執(zhí)行和計算區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中各種數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)如圖3所示。

在區(qū)塊鏈底層技術(shù)中，重要因素有共享賬本、共識算法和P2P網(wǎng)絡(luò)。共享賬本是在區(qū)塊鏈技術(shù)中，在不同區(qū)域或者不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享和傳遞的數(shù)據(jù)資產(chǎn)庫，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點內(nèi)的設(shè)備能夠獲取唯一、真實賬本的副本，該副本用于顯示、反映信息變動，時間僅僅需要幾秒或者幾分鐘。通過公鑰、私鑰或者簽名的方式進行保密存儲。共識算法大多依賴于密碼學(xué)，這有很多種算法，比如PoW、PoS、DPoS、PBFT和聯(lián)合共識等。加密算法有DES、3DES、Blowfish加密算法、Twofish加密算法、IDEA、RC6或CAST5中的任意一個。這種共識方式能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)通過特殊節(jié)點列表達成共識，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的計算和應(yīng)用，提高數(shù)據(jù)的應(yīng)用能力。在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，為了實現(xiàn)分布式賬本的能力，需要應(yīng)用到P2P（PeertoPeer，P2P）網(wǎng)絡(luò)，通過該網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置的不同節(jié)點，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)點內(nèi)各種服務(wù)器之間的信息交互。

本研究采用橢圓曲線函數(shù)實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的加密和計算，以加強數(shù)據(jù)的隱私。其中橢圓曲線函數(shù)的方程式為：

通過上述算法完成公鑰的加密，在完成私秘加鑰時，假設(shè)采用私鑰dA加密數(shù)據(jù)z，采用這樣的方式進行：選擇數(shù)據(jù)k，令：0≤k≤1，然后采用以下公式計算：

如果最終計算后得出s—O，則重新計算。然后就生成了數(shù)據(jù)簽名signature（r，s），實現(xiàn)了私密加鑰。保證了人力資源信息的安全。

2.2區(qū)塊鏈人資數(shù)據(jù)共享方法

數(shù)據(jù)在共享時，無需第三方媒介，發(fā)送數(shù)據(jù)時，通過接收方的公鑰將數(shù)據(jù)信息加密，然后產(chǎn)生數(shù)據(jù)密文，增強了數(shù)據(jù)傳遞過程中的安全性。在接收數(shù)據(jù)時，利用區(qū)塊鏈中的hash函數(shù)先計算出傳遞數(shù)據(jù)的摘要，然后通過私鑰先對摘要數(shù)字簽名。數(shù)據(jù)發(fā)送方同時可以發(fā)送數(shù)據(jù)密文和簽名。接收方通過公鑰對數(shù)據(jù)進行解密，首先得到摘要信息，然后進行身份驗證，再利用私鑰進行數(shù)據(jù)解密，再次利用hash函數(shù)獲取摘要信息。用戶可以通過數(shù)據(jù)對比，對數(shù)的完整性進行驗證，繼而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互和共享。在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，通過共識機制能夠獲取相關(guān)節(jié)點信息。企業(yè)高管還能夠通過數(shù)據(jù)節(jié)點追溯數(shù)據(jù)源頭，具有數(shù)據(jù)可查、可控的功能。數(shù)據(jù)共享原理圖如圖5所示。

3實驗分析及結(jié)果

本研究的系統(tǒng)在2019年于國網(wǎng)河南省電力公司濟源供電公司進行了應(yīng)用，用于統(tǒng)計2018年公司員工業(yè)績薪檔積分。在采用本技術(shù)方案進行試驗時，選擇的操作系統(tǒng)為Microsoft Windows2010，64位。主要開發(fā)工具為Visual Studio201 5，OpenCV 3.0。運行環(huán)境硬件參數(shù)為CPU：Inter（R） Core（TM） i7;主頻為2.59 GHz;內(nèi)存8G。實驗中在Visual Studi0 2015的環(huán)境下利用C++來實現(xiàn)對電力企業(yè)人資信息化的管理。在驗證應(yīng)用效果時，通過文獻一、文獻二、文獻四、文獻五進行對比分析。其中員工用戶界面分別如圖6所示。

管理員用戶界面如圖7所示。

登錄之后，呈現(xiàn)出各種功能界面，該界面如圖8所示。

在功能框架中，由展示交互區(qū)、公告搜索區(qū)、數(shù)據(jù)縣市區(qū)和功能菜單區(qū)等組成。在個人界面上，可進行基本資料、工作資料等內(nèi)容的增刪改操作。在詳情界面上，其由項目信息區(qū)和圖片展示區(qū)組成。其中項目信息區(qū)顯示各項目詳細資料，圖片展示區(qū)對應(yīng)電子成果等。在待辦界面上，通過查看待辦業(yè)務(wù)，用戶可明確所提交項目的進展程度，明確項目狀態(tài)，及時規(guī)劃工作，為高效開展任務(wù)作保障。在積分界面中，人資積分詳情展示，積分系統(tǒng)具備“回溯”功能，可展示該業(yè)績詳細信息。在規(guī)劃界面中，能夠有利于員工和管理員明晰企業(yè)關(guān)于員工業(yè)績和薪檔積分等項目的最新要求或規(guī)定。在編輯界面，可開啟圖形化索引多類業(yè)績圖標(biāo)，為用戶編輯數(shù)據(jù)提供便捷的定位。

然后對數(shù)據(jù)傳遞的實效性和保密性進行試驗。假設(shè)人力資源信息化數(shù)據(jù)容量為100G，在24個小時內(nèi)進行傳遞，然后采用文獻一、二、四、五的方法與本文設(shè)計的方法進行數(shù)據(jù)對比，得出表1所示的數(shù)據(jù)。

通過在國網(wǎng)河南省電力公司濟源供電公司內(nèi)進行一段時間內(nèi)的運行，再進行數(shù)據(jù)大調(diào)查，得出如表2所示的數(shù)據(jù)。

然后再利用人工記錄的方式，通過Internet網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳遞，采用相同的黑客進行攻擊，然后對數(shù)據(jù)的完整性進行評價。在模擬黑客試驗時，采用這樣的方法：在安裝通訊軟件時，卸載一些補丁程序，或者卸載容易受外界通訊影響的程序，使得通訊程序顯得不完整。在通訊過程中，啟動干擾、攻擊程序，或者啟動能夠破解通訊程序的一些小應(yīng)用程序。然后再觀察數(shù)據(jù)完整性。其中數(shù)據(jù)的完整性計算公式為：

通過上述計算，可以得出如圖9所示的對比示意圖。

通過上圖可以看出，在相同時間內(nèi)，采用相同的黑客對正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行攻擊，采用常規(guī)方法的數(shù)據(jù)完整性低于80%，采用區(qū)塊鏈技術(shù)時，數(shù)據(jù)的完整性高于90%，近乎100%。因此，采用區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)據(jù)完整性遠遠高于常規(guī)方法的數(shù)據(jù)完整性。區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用對人資信息化系統(tǒng)的建設(shè)，起到去中心化、誤操作、去除無效信息的關(guān)鍵作用，具有積極有益的技術(shù)效果。

4結(jié)論

基于Fabric區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建出電力企業(yè)人資信息化系統(tǒng)，用戶能夠根據(jù)管理的需要，對區(qū)塊鏈中的模塊進行擴展使用。又對區(qū)塊鏈底層關(guān)鍵技術(shù)和加密算法進行了說明，實現(xiàn)了電力企業(yè)人資信息化建設(shè)，用戶能夠在人資信息化平臺之間存在大量的數(shù)據(jù)進行傳遞與共享，本文設(shè)計的人資信息化系統(tǒng)在大數(shù)據(jù)的背景下，使現(xiàn)有的系統(tǒng)不斷完善，并為管理層的決策執(zhí)行起到強有力的輔助支撐功能，更好地促使企業(yè)和員工同步發(fā)展。