馬丹妮

廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 廣東 廣州 510630

區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际綌?shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對點(diǎn)傳輸、共識機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式。近年來，區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)延伸到數(shù)學(xué)領(lǐng)域、互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域、智能制造領(lǐng)域等，區(qū)塊鏈應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了多元化發(fā)展，特別是在智慧城市和數(shù)字政府的建設(shè)過程中，區(qū)塊鏈技術(shù)有其獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值。因此，本文針對區(qū)塊鏈在數(shù)字政府與智慧城市中應(yīng)用進(jìn)行深入研究意義重大。

1 區(qū)塊鏈發(fā)展概述

1.1 區(qū)塊鏈的概念

區(qū)塊鏈（Blockchain）主要指的是需要由多方進(jìn)行共同維護(hù)，并用密碼學(xué)相關(guān)理論確保數(shù)據(jù)傳輸和訪問過程中的安全性效果。應(yīng)用區(qū)塊鏈能夠切實(shí)強(qiáng)化數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化存儲(chǔ)，避免了篡改和抵賴的隱患性問題，因此區(qū)塊鏈也被稱之為分布式賬本技術(shù)，在區(qū)塊鏈技術(shù)中主要以塊鏈的結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。如果在相對不可信的競爭環(huán)境中需要建立起信任性較高的計(jì)算方式，則需要應(yīng)用到區(qū)塊鏈，也正因如此區(qū)塊鏈在我國各領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。

1.2 區(qū)塊鏈的特征

區(qū)塊鏈的特征主要體現(xiàn)為以下四個(gè)方面。一是分布式記賬特征，在以往的信息系統(tǒng)中獨(dú)自記錄，而對賬的過程也需要對不同的賬本進(jìn)行復(fù)式記賬，區(qū)塊鏈的應(yīng)用切實(shí)打破了以往復(fù)試記賬的形式，能夠?qū)崿F(xiàn)全網(wǎng)共享的分布式記賬模式，有效避免了復(fù)式記賬所帶來的對賬繁瑣性。二是增查操作的變更，受到傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的影響，其數(shù)據(jù)庫經(jīng)典操作大多為增加、刪除、修改和查詢，而區(qū)塊鏈技術(shù)則僅涵蓋了增加和查詢兩大操作，將刪除和修改選項(xiàng)進(jìn)行調(diào)整，這種形式能夠避免數(shù)據(jù)信息被外力惡意篡改，提高了信息數(shù)據(jù)的可信性和安全性。三是多方維護(hù)的特征，區(qū)塊鏈系統(tǒng)模式導(dǎo)入分布式賬本，能夠有效搭建多方維護(hù)的分布式信息系統(tǒng)，由于數(shù)據(jù)信息的寫入和同步能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)主體范圍之內(nèi)進(jìn)行更新，因此也可以進(jìn)行多方維護(hù)和數(shù)據(jù)驗(yàn)證。四是內(nèi)置合約的發(fā)展特點(diǎn)，由于以往財(cái)務(wù)資金流和信息流為不同的業(yè)務(wù)流程特點(diǎn)，而區(qū)塊鏈系統(tǒng)的出現(xiàn)同樣也代表了智能合約的形成，能夠滿足事先約定規(guī)則，將以往的外掛合約模式逐漸發(fā)展為內(nèi)置合約形式，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立執(zhí)行和協(xié)同寫入。

2 區(qū)塊鏈的分布要素分析

現(xiàn)如今我國區(qū)塊鏈的產(chǎn)業(yè)鏈條不斷完善，諸多產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)定增加，在區(qū)塊鏈企業(yè)地域分布方面主要集中于北京、上海、廣東、浙江等地。根據(jù)調(diào)研報(bào)告，在產(chǎn)業(yè)分布中主要可以分為上中下三大層次，如圖1所示。其中上游層次主要為基礎(chǔ)層和平臺(tái)層，需要進(jìn)行去中心化交易，提供數(shù)據(jù)服務(wù)和數(shù)據(jù)處理；中游層次主要為接口、呈現(xiàn)和外部交互層，主要針對各類用戶的應(yīng)用和數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸；而下游主要強(qiáng)化了區(qū)塊鏈的應(yīng)用，與用戶層進(jìn)行直接對接，其中其主應(yīng)用戶范圍包括政府、企業(yè)以及個(gè)人等等，具體的應(yīng)用領(lǐng)域也涵蓋廣泛，如司法存證、金融企業(yè)發(fā)展、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)領(lǐng)域等。

圖1 區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)鏈分布

在市場規(guī)模方面，我國區(qū)塊鏈行業(yè)市場發(fā)展規(guī)模由2016年的1億元增加至2019年的12億元，雖然整體行業(yè)正處于起步階段，但受到國家政策的支持影響以及各領(lǐng)域技術(shù)手段的進(jìn)步，區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用范圍的不斷拓展，這也使得我國區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)有望在未來實(shí)現(xiàn)高速增長和新的應(yīng)用發(fā)展局面。

3 區(qū)塊鏈在數(shù)字政府中的應(yīng)用分析

3.1 為數(shù)字政府建設(shè)提供構(gòu)建良好的數(shù)據(jù)信任效果

當(dāng)前我國大力推進(jìn)數(shù)字政府的建設(shè)，強(qiáng)化政務(wù)服務(wù)線上線下一體化發(fā)展，切實(shí)提高人民群眾的幸福感、獲得感，同時(shí)也能增強(qiáng)政府的公信力。當(dāng)前，為了進(jìn)一步完成數(shù)字政府的建設(shè)目標(biāo)，主要目的在于確保政務(wù)信息系統(tǒng)的整合性，要切實(shí)打破以往“數(shù)據(jù)煙囪”的局面，實(shí)現(xiàn)政務(wù)數(shù)據(jù)的安全共享交換。在數(shù)字政府建設(shè)中應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)需要滿足數(shù)據(jù)安全流通以及提升數(shù)據(jù)綜合質(zhì)量，達(dá)到數(shù)據(jù)共享開放的良好局面。例如在對某一業(yè)務(wù)進(jìn)行處理時(shí)，底層數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)流程要實(shí)現(xiàn)共享，同時(shí)也要避免在其他節(jié)點(diǎn)對此類數(shù)據(jù)進(jìn)行私自篡改，切實(shí)提升數(shù)據(jù)的質(zhì)量水平與可信性，在數(shù)字政府的建設(shè)中應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信任的良好局面，能夠切實(shí)提升國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化建設(shè)水平，推動(dòng)數(shù)字政府的新型發(fā)展[1]。

3.2 強(qiáng)化金融服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用效果

在數(shù)字政府的建設(shè)過程中，應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)最普遍的范圍在于金融領(lǐng)域，因此我國很多大型銀行和企業(yè)在相關(guān)領(lǐng)域中進(jìn)行不斷嘗試，在一定程度上也推動(dòng)了國家整體金融業(yè)務(wù)的發(fā)展和進(jìn)步[2]。首先在供應(yīng)鏈金融應(yīng)用方面，各類新型應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，有效解決了中小企業(yè)發(fā)展過程中的融資難點(diǎn)問題。例如應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)能為諸多企業(yè)提供良好的信用評估水平，同時(shí)也能幫助企業(yè)降低融資成本，幫助政府部門對企業(yè)融資情況和效果進(jìn)行監(jiān)督和規(guī)劃。在跨境支付方面，以往我國諸多銀行在跨境支付系統(tǒng)構(gòu)建中仍然存在較多難點(diǎn)，需要由開戶行、銀行等不同的銀行機(jī)構(gòu)和金融服務(wù)機(jī)構(gòu)在自身賬務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行有效處理，但是此種處理模式反應(yīng)速度相對較慢、效率偏低，因此應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)良好的金融機(jī)構(gòu)對賬效果，減少對賬成本，有效解決諸多爭議，同時(shí)也能讓支付業(yè)務(wù)的處理速度顯著提升[3]。

3.3 電子政務(wù)服務(wù)領(lǐng)域的試點(diǎn)化應(yīng)用

在電子政務(wù)領(lǐng)域區(qū)塊鏈應(yīng)用有其獨(dú)特的價(jià)值，直至目前二者聯(lián)合應(yīng)用項(xiàng)目逐年增多，各級政府正著力鼓勵(lì)區(qū)塊鏈系統(tǒng)和相關(guān)技術(shù)，在政務(wù)領(lǐng)域的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，主要涵蓋了數(shù)字身份、涉公監(jiān)管、電子存證、政府統(tǒng)計(jì)以及政務(wù)數(shù)據(jù)共享等六大方面（圖2）[4]。在電子政務(wù)領(lǐng)域中應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)，能夠有效推進(jìn)各類政府?dāng)?shù)據(jù)的共享與開放，真正實(shí)現(xiàn)政務(wù)服務(wù)“一網(wǎng)通辦”的目標(biāo)，切實(shí)提高了政府的行政效能。與此同時(shí)，運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)能夠讓政務(wù)服務(wù)數(shù)據(jù)在全社會(huì)范圍內(nèi)共享與開放，也方便了社會(huì)公眾對政府工作開展情況進(jìn)行有效的監(jiān)督，切實(shí)提升人民群眾的參與感和獲得感。此外，也能切實(shí)增強(qiáng)政府的公信力，例如部分城市構(gòu)建城市服務(wù)APP，應(yīng)用了大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能AI技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)等，全面滿足人民群眾的基本生活需求，構(gòu)建智能化的政府服務(wù)體系[5]。

圖2 區(qū)塊鏈在電子政務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用場景

3.4 司法治理、產(chǎn)權(quán)保護(hù)及食品藥品等領(lǐng)域中的應(yīng)用和探索

除了電子政務(wù)、金融服務(wù)以及政府治理等諸多方面中，在司法治理、產(chǎn)權(quán)保護(hù)以及食品藥品等領(lǐng)域中，也能有效應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)。例如在進(jìn)行司法治理時(shí)，能夠根據(jù)不同的司法區(qū)塊進(jìn)行節(jié)點(diǎn)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)證據(jù)的在線收集與分析處理。如杭州互聯(lián)網(wǎng)法院所應(yīng)用的司法治理區(qū)塊鏈技術(shù)，主要以杭州互聯(lián)網(wǎng)法院作為重要節(jié)點(diǎn)，強(qiáng)化各類證據(jù)和數(shù)據(jù)的采集，同時(shí)也接入了相關(guān)企業(yè)和機(jī)關(guān)，為區(qū)塊鏈中憑證的法律效力驗(yàn)證提供必要的參考依據(jù)。在知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)中應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)主要需要實(shí)現(xiàn)可信化和數(shù)字化證明，在知識產(chǎn)權(quán)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新型的認(rèn)證機(jī)制，對產(chǎn)權(quán)進(jìn)行健全保障權(quán)屬的唯一性，同時(shí)針對該作品的確權(quán)、后續(xù)交易，同樣也能實(shí)現(xiàn)全生命周期管理，為我國知識產(chǎn)權(quán)領(lǐng)域保護(hù)與服務(wù)水平的提升奠定了良好的基礎(chǔ)。在食品藥品等領(lǐng)域中應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)，最主要目的在于對產(chǎn)品進(jìn)行防偽識別，避免假冒偽劣的問題存在?；趨^(qū)塊鏈技術(shù)可以對食品藥品進(jìn)行防偽溯源，并應(yīng)用現(xiàn)代化的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段，通過手持掃碼設(shè)備和編碼機(jī)器等，能夠有效實(shí)現(xiàn)對食品和藥品的溯源，提高食品藥品的安全性效果[6]。

4 區(qū)塊鏈在智慧城市中的應(yīng)用探索

4.1 總體應(yīng)用分析

區(qū)塊鏈作為新興的技術(shù)在“智慧城市”建設(shè)中有巨大的應(yīng)用潛力和發(fā)展?jié)摿?。區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、防篡改、高度可擴(kuò)展等特點(diǎn)，正與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、5G等新一代信息技術(shù)快速融合，并應(yīng)用到政務(wù)、醫(yī)療、公益慈善、司法治理等各個(gè)重要領(lǐng)域。在資源數(shù)據(jù)方面，通過區(qū)塊鏈技術(shù)也能有效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全流通，打破信息孤島。在智慧化應(yīng)用過程中，區(qū)塊鏈技術(shù)能夠?qū)⒒菝穹?wù)、生態(tài)宜居、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)以及精準(zhǔn)治理等諸多要素緊密聯(lián)系，助力打造善政善治、惠企利民的智慧城市。

4.2 區(qū)塊鏈在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用

將區(qū)塊鏈技術(shù)與醫(yī)療領(lǐng)域緊密結(jié)合，旨在通過強(qiáng)大的技術(shù)支撐提高數(shù)字信息的應(yīng)用化效果。近年來我國醫(yī)療發(fā)展領(lǐng)域中電子醫(yī)療數(shù)據(jù)發(fā)展速度越來越快，而區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用也可以針對各類醫(yī)療數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理，避免醫(yī)療數(shù)據(jù)對患者敏感信息、隱私保護(hù)等諸多方面安全隱患存在，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全和共享性。區(qū)塊鏈技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)良好的信息安全性效果，通過分布式記賬技術(shù)實(shí)現(xiàn)多方維護(hù)，在保障醫(yī)療數(shù)據(jù)共享效果的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)全量備份、保證信息安全。與此同時(shí)，區(qū)塊鏈存在無中心服務(wù)器的主要特點(diǎn)，也最大程度上避免了系統(tǒng)出現(xiàn)單點(diǎn)失效的問題，能夠有效保證整個(gè)醫(yī)療系統(tǒng)的運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性。例如在醫(yī)療服務(wù)領(lǐng)域中，醫(yī)生可以通過區(qū)塊鏈平臺(tái)對各類患者的隱私數(shù)據(jù)進(jìn)行共享，既能獲取患者以往的醫(yī)療數(shù)據(jù)也能對各類數(shù)據(jù)和建模進(jìn)行圖像檢索，為醫(yī)生的治療和咨詢工作開展奠定良好的基礎(chǔ)。

4.3 區(qū)塊鏈在智能交通領(lǐng)域中的應(yīng)用

我國城市智能交通系統(tǒng)的建設(shè)側(cè)重于管理功能的實(shí)現(xiàn)，主要用于支持和強(qiáng)化交通管理部門原有的管理體系。城市智能交通系統(tǒng)將在未來向服務(wù)功能轉(zhuǎn)化，利用獲取的交通信息數(shù)據(jù)向城市道路交通使用者提供信息服務(wù)。城市智能交通系統(tǒng)作為未來城市交通優(yōu)先發(fā)展的主體，需要融合區(qū)塊鏈、數(shù)據(jù)通信、電子傳感、視頻分析等綜合性信息技術(shù)，對于提高交通管理效率、解決交通擁擠、減少環(huán)境污染、確保交通安全等方面起到了非常重要的作用。例如可以對車輛進(jìn)行區(qū)塊鏈認(rèn)證管理，實(shí)施電子車牌號模式，如果出現(xiàn)交通違章罰款問題也可以應(yīng)用代幣進(jìn)行即時(shí)化支付；在區(qū)塊鏈技術(shù)的支持下，可以實(shí)時(shí)記錄和更新車輛所處位置，幫助交通規(guī)劃人員有效判斷不同道路的擁堵情況，實(shí)現(xiàn)良好的交通疏導(dǎo)效果。

4.4 區(qū)塊鏈在智慧教育領(lǐng)域中的應(yīng)用

將區(qū)塊鏈技術(shù)在智慧教育中應(yīng)用可以建立學(xué)歷數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，有效解決學(xué)歷造假的難題，直接將學(xué)歷證書及時(shí)更新于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)庫之中，應(yīng)用區(qū)塊鏈的防篡改系統(tǒng)功能，避免學(xué)歷證書和文憑等被外界惡意篡改，保障學(xué)歷信息的真實(shí)性與可靠性。另一方面，運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)打造智能化的教育服務(wù)平臺(tái)，該平臺(tái)中主要以各類學(xué)習(xí)資料和學(xué)習(xí)內(nèi)容作為核心要素，針對該平臺(tái)中的合約生成和憑證構(gòu)建搭建虛擬化的智能交易系統(tǒng)，避免了人為操作和惡意篡改的情況，同時(shí)各類教育資源交易數(shù)據(jù)也能被永久化保存。此類平臺(tái)可以為學(xué)生和學(xué)習(xí)者提供學(xué)業(yè)輔導(dǎo)和資料下載等諸多幫助，在一定程度上也可以進(jìn)一步探索在線輔導(dǎo)和點(diǎn)對點(diǎn)授課的新型模式，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源的安全共享。

4.5 區(qū)塊鏈技術(shù)在智慧社區(qū)建設(shè)中的應(yīng)用

智慧社區(qū)是新形勢下社會(huì)管理創(chuàng)新的一種新模式，是智慧城市建設(shè)的重要組成部分。充分利用區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的集成應(yīng)用,為社區(qū)居民提供現(xiàn)代化、智慧化生活環(huán)境,從而形成基于信息化、智能化社會(huì)管理與服務(wù)的一種新的管理形態(tài)的社區(qū)。在社區(qū)管理方面，可以運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)，讓公民的身份證號能夠成為多個(gè)標(biāo)簽，避免了群眾多次開證明的復(fù)雜辦理程序。針對扶貧資金的受助人進(jìn)行信息管理，同時(shí)也能強(qiáng)化對扶貧資金鏈的有效監(jiān)管，在數(shù)據(jù)共享的前提之下，各個(gè)政府機(jī)關(guān)部門能夠查看各類原始數(shù)據(jù)既保障了數(shù)據(jù)的分享性，也避免了原始數(shù)據(jù)惡意篡改等安全問題。

5 結(jié)論

總而言之，我國區(qū)塊鏈政策將持續(xù)利好、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范更加完善、產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)增長、技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展、重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)用示范效應(yīng)加速顯現(xiàn)，區(qū)塊鏈技術(shù)將逐步深入應(yīng)用于數(shù)字政府和智慧城市建設(shè)當(dāng)中。本文首先概述了區(qū)塊鏈的概念與特征，其次分析了區(qū)塊鏈的分布要素，最后分別從數(shù)字政府和智慧城市兩個(gè)角度進(jìn)行區(qū)塊鏈的應(yīng)用場景的探索與分析，希望能夠助力推動(dòng)區(qū)塊鏈技術(shù)的在各個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。